DE10337235A1 - Patient monitoring system sensor communication procedure transmits sensor identity code before data transmission to allow plug and play central unit interface set up - Google Patents

Patient monitoring system sensor communication procedure transmits sensor identity code before data transmission to allow plug and play central unit interface set up Download PDF

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DE10337235A1
DE10337235A1 DE2003137235 DE10337235A DE10337235A1 DE 10337235 A1 DE10337235 A1 DE 10337235A1 DE 2003137235 DE2003137235 DE 2003137235 DE 10337235 A DE10337235 A DE 10337235A DE 10337235 A1 DE10337235 A1 DE 10337235A1
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Martin Dr. Daumer
Michael Scholz
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Abstract

A patient monitoring system sensor communication procedure transmits a sensor identity code before data transmission from each sensor to the central unit (70, 72) which sets up a communication interface protocol, format, cycle time and priority details from a data bank (73) and loads a sensor driver program to working memory. INDEPENDENT CLAIM is included for a system using the procedure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Kommunikation einer zentralen Steuereinheit mit einer Vielzahl von Sensoreinheiten in einem Patienten-Überwachungssystem. Ferner betrifft die Erfindung ein Patienten-Überwachungssystem.The The present invention relates to methods of communicating a central control unit with a plurality of sensor units in a patient monitoring system. Furthermore, the invention relates to a patient monitoring system.

Im Stand der Technik sind einzelne Ansätze zur Fernüberwachung von Vitalparametern von Patienten bekannt. Diese sind jedoch auf einzelne Parameter beschränkt und nicht universell einsetzbar und erweiterbar.in the State of the art are individual approaches to remote monitoring known from vital parameters of patients. These are, however, on individual parameters limited and not universally applicable and expandable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und insbesondere ein Patientenüberwachungssystem und ein Verfahren zur Überwachung eines Patienten zu schaffen bzw. anzugeben, bei welchen eine möglichst effiziente und flexible Überwachung für eine Vielzahl von Parametern möglich ist.Of the Invention is therefore the object of the disadvantages of the prior art avoid the technique, and in particular a patient monitoring system and a method of monitoring of a patient to create or indicate, in which a possible efficient and flexible monitoring for one Variety of parameters possible is.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass für das erfindungsgemäße Patienten-Überwachungssystem eine Plug&Play-Funktionalität, insbesondere für das Zu- und Abstecken von Sensoren, erreicht wird.One particular advantage of the present invention is that for the Patient monitoring system according to the invention a plug and play functionality, in particular for the Connecting and disconnecting sensors, is achieved.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung bzw. des Projektes »Mobile Medical Monitoring (MMM)« besteht in der prototypischen Realisierung einer umfassenden telemedizinischen Monitoring-Lösung:

  • • Von einer tragbaren, mobilen Monitoring-Hardware werden parallel mehrere Vitalparameter wie z.B. EKG, SpO2, Blutdruck etc. eines frei beweglichen Patienten aufgenommen. Sie werden kontinuierlich gemessen, vorverarbeitet und mittels standardisierter Mobilfunkverfahren (GSM/GPRS etc.) an eine zentrale Empfangs- und Auswertungsstation übermittelt.
  • • Die zentrale Empfangsstation (ein Serverrechner) befindet sich in einem klinikumsnahem Dienstleistungszentrum, in dem die medizinischen Daten eingehen, gespeichert und visualisiert werden. Es findet eine sofortige Auswertung aller eingehenden Daten statt, bei der durch intelligente Alarmalgorithmen eine verzögerungsfreie Erkennung kritischer Situationen ermöglicht wird. Auf der daraus entstehenden Datenbasis können darüber hinaus retrospektive Analysen der gespeicherten Daten zur Generierung standardisierter Behandlungs richtlinien (evidence based medicine) und zur Durchführung klinischer Studien ausgeführt werden.
The aim of the present invention and the project "Mobile Medical Monitoring (MMM)" consists in the prototypical realization of a comprehensive telemedical monitoring solution:
  • • A portable, mobile monitoring hardware simultaneously records several vital signs such as ECG, SpO2, blood pressure etc. of a freely mobile patient. They are continuously measured, preprocessed and transmitted to a central receiving and evaluation station by means of standardized mobile radio methods (GSM / GPRS etc.).
  • • The central receiving station (a server computer) is located in a clinic-related service center, where the medical data is received, stored and visualized. An immediate evaluation of all incoming data takes place, which enables a delay-free recognition of critical situations by intelligent alarm algorithms. The resulting database also allows retrospective analysis of stored data to generate evidence based medicine and conduct clinical trials.

Das Bindeglied zwischen diesen zwei Bestandteilen der MMM-Architektur stellt eine Funkschnittstelle dar, mit der die Daten vom Patienten zum Zentrum übertragen werden.The Link between these two components of the MMM architecture represents a radio interface with which the data from the patient transferred to the center become.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein jeder Sensoreinheit zugeordneter Identifikationscode vor einer Datenübertragung von von der Sensoreinheit abgefühlten Daten zu der zentralen Steuereinheit von der Sensoreinheit zu der zentralen Steuereinheit übertragen wird und ansprechend auf den empfangenen Identifikationscode die zentrale Steuereinheit die Kommunikationsschnittstelle zwischen der identifizierten Sensoreinheit durch die zentrale Steuereinheit definiert.These Task is characterized by a method of the type mentioned by solved, that an identification code associated with each sensor unit a data transfer sensed by the sensor unit Data to the central control unit from the sensor unit to the central control unit is transmitted and in response to the received identification code, the central one Control unit the communication interface between the identified Sensor unit defined by the central control unit.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen offenbart.Further preferred embodiments of the invention are in the dependent claims disclosed.

Die Erfindung, sowie weitere Merkmale, Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten derselben, wird bzw. werden nachfolgend anhand einer Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben bzw. entsprechende Elemente. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, und zwar unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung. In den Zeichnungen zeigen:The Invention, as well as other features, objects, advantages and applications the same will be described below by means of a description of preferred embodiments with reference to the attached Drawings closer explained. In the drawings, the same reference numerals designate the same or corresponding elements. In this case, all described and / or depicted features on their own or in any meaningful Combination the subject of the present invention, namely independently from their summary in the claims or their dependency. In the drawings show:

1 eine schematische Darstellung einer Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines mobiles Patientenüberwachungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of a front view of a first embodiment of a mobile patient monitoring system according to the present invention;

2 eine schematische Darstellung einer Rückansicht des ersten Ausführungsbeispiels des mobiles Patientenüberwachungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic representation of a rear view of the first embodiment of the mobile patient monitoring system according to the present invention;

3 eine schematisches Blockschaltbild einer Verarbeitungseinheit und der Datenfernübertragungseinheit des ersten Ausführungsbeispiels des Patientenüberwachungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic block diagram of a processing unit and the remote data transmission unit of the first embodiment of the patient monitoring system according to the present invention;

4 eine schematisches Blockschaltbild einer Variante der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinheit; 4 a schematic block diagram of a variant of the processing unit according to the invention;

5 eine schematische Darstellung der Datenfernübertragungseinheit gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; 5 a schematic representation of the remote data transmission unit according to the first embodiment of the invention;

6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Betriebs eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 6 a schematic representation for explaining the operation of a second embodiment of the present invention;

7 eine schematische Darstellung zweier Ausführungsbeispiele für zusammen mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren Bustopologien (Sterntopologie oder „Party Line"-Topologie); 7 a schematic representation of two embodiments for usable together with the present invention bus topologies (star topology or "party line"topology);

8 eine schematisch Darstellung, welche eine Sterntopologie in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung in weiterer Einzelheit zeigt; 8th a schematic representation showing a star topology in connection with the present invention in more detail;

9 eine schematisch Darstellung, welche eine „Party Line"-Topologie in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung in weiterer Einzelheit zeigt; 9 a schematic representation showing a "party line" topology in connection with the present invention in more detail;

10 eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Kommunikation einer zentralen Steuereinheit mit einer Vielzahl von Sensoreinheiten in einem Patienten-Überwachungssystem; 10 a schematic representation of the present invention for explaining a method for communicating a central control unit with a plurality of sensor units in a patient monitoring system;

11 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines weiteren Aspekts, nämlich zum Bestimmen eines globalen Alarmzustandes eines Patienten-Überwachungssystems aus einer Vielzahl von Eingangssignalen; und 11 a schematic representation for explaining a further aspect, namely for determining a global alarm state of a patient monitoring system from a plurality of input signals; and

12 eine weitere schematische Darstellung zur Erläuterung eines weiteren Aspekts, nämlich zum Bestimmen eines globalen Alarmzustandes eines Patienten-Überwachungssystems aus einer Vielzahl von Eingangssignalen. 12 a further schematic illustration for explaining a further aspect, namely for determining a global alarm state of a patient monitoring system from a plurality of input signals.

Anhand der 1 und 2 wird der grundsätzliche Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines Patientenüberwachungssystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Patientenüberwachungssystem 1 von einem Patienten, dessen Tor so 2 schematisch in den 1 und 2 dargestellt ist, portabel oder tragbar bzw. mitführbar. In dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erfindungsgemäße Überwachungssystem 1 in einem Oberbekleidungsstück, und insbesondere in einem Hemd oder Shirt, welches bevorzugt direkt auf der Haut getragen wird, ausgebildet. Selbstverständlich kann abweichend von der gewählten Darstellung alle oder einige der Teile des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungssystem anders mitführbar bzw. portabel ausgebildet sein. Beispielsweise kommt hierzu ein entsprechender Gürtel, Helm usw. in Frage. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Patientenüberwachungssystem 1 in einem Hemd 3 integriert, welches an seiner Vorderseite eine Naht bzw. Längsöffnung 4 aufweist. An der Stelle der Naht 4 kann das Hemd 3 zum erleichterten Anziehen aufmachbar sein. Als Befestigungsmittel kommen insbesondere Knöpfe, Reiß- oder Klettverschluss oder dergleichen in Frage. Selbstverständlich kann das Hemd 3 auch keine Naht aufweisen, in welchem Fall es über den Torso 2 eines Patienten einfach übergezogen wird. Eine einzige Sensoranschlusseinheit 5 ist auf der Vorderseite des Hemds 3 etwa in Höhe der Taille integriert. An der Sensoranschlusseinheit 5 werden (nicht dargestellte) Sensoren zur Überwachung einer Vielzahl von Parametern, insbesondere Vitalparametern, angeschlossen. Die Sensoranschlusseinheit 5 ist dabei so ausgebildet, dass eine Vielzahl von kommerziell erhältlichen Sensoren ohne weitere Modifikation daran angeschlossen werden kann (vergleiche auch 5). Ferner kann an der Sensoranschlusseinheit auch ein Positionsbestimmungssensor, wie z.B. ein GPS- oder GALILEI-Empfangsgerät, angeschlossen sein, um beim Auftreten einer kritischen oder lebensbedrohlichen Situation den Aufenthaltsort des Patienten zu bestimmen oder die auf diese Weise gewonnenen Daten (z.B. Höhe über dem Meerespiegel) bei der Auswertung der medizinischen Daten mitzuberücksichtigen. Bezüglich der Arten der Positionsbestimmung sind insbesondere folgende Möglichkeiten in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung bevorzugt.

  • 1. Möglichkeiten: Cell-ID, GPS, Assisted GPS, Differential GPS (D-GPS), E-OTD
  • 2. Cell-ID: Genauigkeit abhängig von Zellgröße, 500m bis 20 km (Stadt-Land)
  • 3. E-OTD: mit Kreuzpeilung (benötigt >= 3 Basisstationen in Reichweite), 100-500m genau
  • 4. GPS-Dienste: – Precise Pos. System PPS: nur für US-Militärs, bis 22m genau – Standard Pos. System SPS: für alle verfügbar, bis 100m genau – Assisted GPS: 5-50m genau – Differential GPS (SPS-Modus): benötigt zusätzliche Software im Endgerät + Referenzstationen in Reichweite → bis 10m genau – Allgemein: HW-Receiver (+ Antenne) notwendig, aber in kombinierten Funkmodulen verfügbar (z.B. TCG von Infineon)
Based on 1 and 2 is the basic structure of a first embodiment of a patient monitoring system 1 explained in more detail according to the present invention. Basically, the patient monitoring system according to the invention 1 from a patient whose gate is so 2 schematically in the 1 and 2 is shown, portable or portable or carried. In the in the 1 and 2 illustrated embodiment is the monitoring system according to the invention 1 in an outerwear, and especially in a shirt or shirt which is preferably worn directly on the skin. Of course, deviating from the selected representation, all or some of the parts of the patient monitoring system according to the invention may be embodied differently mitführbar or portable. For example, this is a corresponding belt, helmet, etc. in question. In the illustrated embodiment, the patient monitoring system 1 in a shirt 3 integrated, which at its front a seam or longitudinal opening 4 having. At the point of the seam 4 can the shirt 3 be open for easy dressing. As fasteners are in particular buttons, zip or Velcro or the like in question. Of course, the shirt can 3 also have no seam, in which case it over the torso 2 a patient is simply pulled over. A single sensor connection unit 5 is on the front of the shirt 3 integrated at the level of the waist. At the sensor connection unit 5 are connected (not shown) sensors for monitoring a variety of parameters, in particular vital parameters. The sensor connection unit 5 is designed so that a variety of commercially available sensors without further modification can be connected to it (see also 5 ). Furthermore, a position-determining sensor, such as a GPS or GALILEI receiver, for example, can be connected to the sensor connection unit in order to determine the location of the patient when a critical or life-threatening situation occurs or the data obtained in this way (eg height above the sea level). to take into account in the evaluation of medical data. With regard to the types of position determination, in particular the following possibilities in connection with the present invention be vorzugt.
  • 1. Possibilities: Cell-ID, GPS, Assisted GPS, Differential GPS (D-GPS), E-OTD
  • 2. Cell-ID: Accuracy depends on cell size, 500m to 20km (City-Country)
  • 3. E-OTD: with cross bearing (requires> = 3 base stations in range), 100-500m accurate
  • 4. GPS services: - Precise Pos. System PPS: only for US military, up to 22m - Standard Pos. System SPS: available to all, up to 100m - Assisted GPS: 5-50m accurate - Differential GPS (PLC) Mode): requires additional software in the terminal + reference stations within reach → up to 10m - General: HW receiver (+ antenna) necessary, but available in combined radio modules (eg TCG from Infineon)

Über eine Leitung 6 ist die Sensoranschlusseinheit 5 mit einer Verarbeitungseinheit 7 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 7 ist mit einer Vielzahl von Druckknöpfen 8 lösbar an dem Hemd 3 an dessen Rückseite befestigt. Die Verarbeitungseinheit 7 besitzt dabei eine Vielzahl von Funktionen, insbesondere die Funktion der Datenerfassung, der Steuerung sowie der Stromversorgung. Für weitere Einzelheiten bzgl. der Verarbeitungseinheit 7 wird auf die folgende Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den 3 und 4 verwiesen. Über eine Leitung 9 ist die Verarbeitungseinheit 7 mit einer, einen HF-Powersplitter 10 und eine Vielzahl von Antennen 11, welche vorzugsweise als Schlitzantennen ausgebildet sind, aufweisenden Datenfernübertragungseinheit 12 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Leitung 9 in etwa entlang der Wirbelsäule des Patienten zwischen der Verarbeitungseinheit 7 und dem HF-Powersplitter 10. Der Powersplitter 10 steht über eine Vielzahl von Leitungen 13 mit jeweils einer der Vielzahl von Antennen 11 in Verbindung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Antennen 11 im Schulterbereich des Patienten vorgesehen, und zwar jeweils zwei paarweise gegenüberliegend auf dem rückwärtigen bzw. vorderseitigen Schulterbereich. Die gewählte Anordnung der Antennen 11 ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da diese eine optimale Sende- und Empfangscharakteristik gewährleistet. Die in den 1 und 2 dargestellten Komponenten des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungssystems 1 sind alle bis auf die Verarbeitungseinheit 7 fest in das Hemd 3 integriert. Die Verarbeitungseinheit 7 ist, im Ausführungsbeispiel durch die Druckknöpfe 8, in einfacher Weise von dem Hemd 3 abnehmbar. Auf diese Weise kann einer Vielzahl von Patienten ihr individuelles Hemd 3, insbesondere in Bezug auf dessen (Konfektions-) Größe, permanent zur Verfügung gestellt werden, wobei die teure Verarbeitungseinheit 7 nur im Einsatzfall zur Verfügung gestellt wird. Ferner kann somit die Verarbeitungseinheit 7 leicht entfernt, ausgewechselt, repariert bzw. software- und hardwaremäßig aufgerüstet bzw. modifiziert werden. Die in dem Hemd 3 integrierten Leitungen 6 sind entweder in die Kleidung integrierte Leiterbahnen, z.B. mit Silber/Gold bedampfte Kunststoffäden, welche direkt in das Kleidungsstück eingewoben sind oder sind auf Trägerstoff-Streifen eingewoben, welche an der Kleidung befestigt sind, beispielsweise durch Aufnähen. Ferner können zwischen den Leitungen oder den Antennen 11 und dem Körper des Patienten Abschirmungen vorgesehen sein. Diese Abschirmungen können insbesondere aus Stoffbahnen bzw. -flicken hergestellt sein und die Leitungen bzw. Antennen unterlegen, wobei die Stoffbahnen metallische Fäden aufweisen.About a line 6 is the sensor connection unit 5 with a processing unit 7 connected. The processing unit 7 is with a variety of snaps 8th detachable on the shirt 3 attached to the back. The processing unit 7 has a variety of functions, in particular the function of data acquisition, the controller and the power supply. For more details on the processing unit 7 is to the following description, in particular in conjunction with the 3 and 4 directed. About a line 9 is the processing unit 7 with one, an RF power splitter 10 and a variety of antennas 11 , which are preferably designed as slot antennas having remote data transmission unit 12 connected. In the illustrated embodiment, the line runs 9 roughly along the patient's spine between the processing unit 7 and the RF power splitter 10 , The power splitter 10 is about a variety of lines 13 each with one of the plurality of antennas 11 in connection. In the illustrated embodiment, four antennas 11 provided in the shoulder region of the patient, in each case two pairs opposite one another on the rear or front shoulder region. The chosen arrangement of the antennas 11 is particularly advantageous because it ensures optimum transmission and reception characteristics. The in the 1 and 2 shown components of the patient monitoring system according to the invention 1 are all down to the processing unit 7 firmly in the shirt 3 integrated. The processing unit 7 is, in the embodiment by the push buttons 8th in a simple way from the shirt 3 removable. In this way, a variety of patients can customize their shirt 3 , in particular with regard to its (clothing) size, be made permanently available, the expensive processing unit 7 is only provided in case of application. Furthermore, thus, the processing unit 7 easily removed, replaced, repaired or upgraded or modified in terms of software and hardware. The one in the shirt 3 integrated lines 6 are either integrated into the clothing tracks, eg with silver / gold steamed plastic threads, which are woven directly into the garment or are woven on carrier strips, which are attached to the clothing, for example by sewing. Furthermore, between the wires or the antennas 11 and shielding the patient's body. These shields can in particular be made of fabric panels or patches and inferior to the lines or antennas, wherein the panels have metallic threads.

Unter Bezugnahme auf die 2 wird im Folgenden der Aufbau der Verarbeitungseinheit 7 und der Datenfernübertragungseinheit 12 näher erläutert. Dem Blockschaltbild der 3 entnimmt man, dass an der Verarbeitungseinheit 7 Anschlüsse 14 vorgesehen sind, um die von der Sensoranschlusseinheit gelieferten Sensorsignale direkt an eine digitale Steuereinheit 15 zu leiten. Die digitale Steuereinheit weist insbesondere (nicht dargestellte) Speichermittel auf, um die über die Anschlüsse 14 eingehende Signale zumindest temporär zu speichern. Ferner besitzt die digitale Steuereinheit 15 weitere Funktionen, insbesondere sind in dieser Softwareprogramme gespeichert, welche eine Auswertung der Sensorsignale ermöglichen. Beispielsweise können hierzu Alarmalgorithmen verwendet werden. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens ist in der internationalen Patentveröffentlichung mit der Veröffentlichungsnummer WO99/67758 offenbart, welche durch diese Bezugnahme vollständig mit in die vorliegende Offenbarung aufgenommen wird. Ferner werden in der digitalen Steuereinheit 15 auch eine Kompression der Daten sowie auch eine Verschlüsselung vor dem Versand durchgeführt. Die digitale Steuereinheit 15 dient überdies zur Ansteuerung des Funkmoduls. In praktischer Hinsicht ist die digitale Steuereinheit 15 durch einen Low-Power-Prozessor realisiert, welcher Multitasking-fähig ist, und zwar zum gleichzeitigen Empfang und Verarbeitung von Daten mehrerer gleichzeitig aktiver Sensoren bzw. anderer Daten. Die digitale Steuereinheit 15 ist mit einem Sende/Empfangs-Modul 16 verbunden, in welchem die wesentlichen Funktionen eines Mobiltelefons bzw. Handy integriert ist. Die Stromversorgung der digitalen Steuereinheit 15 und des Sende/Empfangs-Moduls 16 erfolgt über Batterien bzw. Akkumulatoren 17, welche über einen Power-Management-Prozessor 18 die Steuereinheit 15 und das Sende/Empfangs-Modul 16 mit Strom versorgen. Im Fall der Verwendung von Akkumulatoren ist eine Ladesteuereinrichtung 19 in der Verarbeitungseinheit 7 vorgesehen. Ein Anschluß 20 dient zur Aufladung der Akkumulatoren mittels eines Netzadapters. Ferner können alternative Stromquellen 21, beispielsweise Solarzellen oder dergleichen, zum Laden der Akkumulatoren über einen Anschluß 22 angeschlossen werden.With reference to the 2 The following is the structure of the processing unit 7 and the remote data transmission unit 12 explained in more detail. The block diagram of 3 one removes that at the processing unit 7 connections 14 are provided to the sensor signals supplied by the Sensoranschlusseinheit directly to a digital control unit 15 to lead. The digital control unit has, in particular, storage means (not shown) for accessing via the terminals 14 to store incoming signals at least temporarily. Furthermore, the digital control unit has 15 Further functions, in particular, are stored in this software programs, which allow an evaluation of the sensor signals. For example, alarm algorithms can be used for this purpose. An example of such a method is disclosed in International Patent Publication Publication No. WO99 / 67758, which is incorporated herein by reference in its entirety. Further, in the digital control unit 15 also a compression of the data as well as an encryption carried out before the dispatch. The digital control unit 15 also serves to control the radio module. In practical terms, the digital control unit 15 realized by a low-power processor, which is multitasking-capable, for the simultaneous reception and processing of data of several simultaneously active sensors or other data. The digital control unit 15 is with a send / receive module 16 connected, in which the essential functions of a mobile phone or mobile phone is integrated. The power supply of the digital control unit 15 and the transceiver module 16 via batteries or accumulators 17 which has a power management processor 18 the control unit 15 and the send / receive module 16 supply electricity. In the case of using accumulators is a charging controller 19 in the processing unit 7 intended. A connection 20 serves to charge the accumulators by means of a Netzad apters. Furthermore, alternative power sources 21 For example, solar cells or the like, for charging the batteries via a terminal 22 be connected.

Die im rechten Teil der 3 dargestellte Datenfernübertragungseinheit 12 weist einen HF-Powersplitter 10 auf, welche über einen Anschluß 22 mit dem Sende/Empfangs-Modul 16 der Verarbeitungseinheit 7 in Verbindung steht. Der HF-Powersplitter, welche in einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer Antennen-Diversity-Einheit 24 verbunden ist, welche über einen Anschluß 25 mit dem Power Management Prozessor 18 der Verarbeitungseinheit 7 mit Energie versorgt wird, steuert im dargestellten Ausführungsbeispiel vier, wie in den 1 und 2 gezeigt angeordnete, Planar-Antennen an. Über die Planar-Antennen 11 können Signale zu dem mobilen Patientenüberwachungssystem 1 gesendet und von diesem empfangen werden. Dabei wird vorzugsweise eine Übertragungstechnik nach einem Funktelefon- bzw. Mobilfunkstandard, beispielsweise GSM, GPRS oder auch UMTS eingesetzt. Über die Antennen 11 werden alle gemessenen Parameter und zusätzliche Betriebsparameter des Systems, z.B. Batteriestand, Softwareversion, Uhrzeit, Funktionsfähigkeit der angeschlossenen Sensoren ect. an ein (nicht dargestelltes) Dienstleistungszentrum (DLZ) übertragen. Die Antennen 11 sind vorzugsweise flach und als Schlitzantennen ausgebildet, wobei letztere Bauform eine besonders günstige Abstrahlungscharakteristik weg vom Patienten besitzt.The in the right part of the 3 illustrated remote data transmission unit 12 has an RF power splitter 10 on which one via a connection 22 with the send / receive module 16 the processing unit 7 communicates. The RF power splitter, which in a preferred embodiment of the present invention with an antenna diversity unit 24 which is connected via a connection 25 with the power management processor 18 the processing unit 7 is supplied with energy controls in the illustrated embodiment four, as in the 1 and 2 shown arranged, planar antennas. About the Planar antennas 11 can send signals to the mobile patient monitoring system 1 be sent and received by this. In this case, preferably a transmission technique according to a radiotelephone or mobile standard, for example GSM, GPRS or UMTS is used. About the antennas 11 All measured parameters and additional operating parameters of the system, eg battery level, software version, time, functionality of the connected sensors ect. to a service center (not shown). The antennas 11 are preferably flat and formed as slot antennas, the latter design has a particularly favorable radiation characteristic away from the patient.

An der digitalen Steuereinheit 15 der Verarbeitungseinheit 7 ist ebenfalls ein Mikrofon 26 und ein Lautsprecher 27 angeschlossen, welche beispielsweise in einem vom Patienten tragbaren Headset-System oder auch in dem Hemd 3 integriert sind. Auf diese Weise kann der Patient über die Verarbeitungseinheit 7 und der Datenfernübertragungseinheit 12 insbesondere Sprachsignale mit dem Dienstleistungszentrum austauschen. Beispielsweise können hierzu vom Dienstleistungszentrum Anfragen über den Gesundheitszustand eines Patienten oder Verhaltensmaßregelen übertragen werden. Der Patient kann aber auch nützliche Informationen an das Dienstleistungszentrum mittels Sprachsignalen in Ergänzung zu den Sensorsignalen übertragen.At the digital control unit 15 the processing unit 7 is also a microphone 26 and a speaker 27 connected, for example, in a wearable by the patient headset system or in the shirt 3 are integrated. In this way, the patient can use the processing unit 7 and the remote data transmission unit 12 in particular exchange voice signals with the service center. For example, from the service center inquiries about the health status of a patient or behavioral measures can be transmitted. However, the patient may also transmit useful information to the service center via voice signals in addition to the sensor signals.

In 4 ist die Verarbeitungseinheit 7 in ihrer Bauform näher dargestellt. In Ergänzung zu der obigen Beschreibung der Verarbeitungseinheit 7 anhand der 1 bis 3 kann der 4 entnommen werden, dass die Verarbeitungseinheit 7 über einen Anschluss 28 zum Anschließen von weiteren Akkumulatoren, welche ebenfalls mittels Druckknöpfen an dem Hemd 3 befestigbar sind, verfügt. Ferner ist in 5 ist die Datenfernübertragungseinheit 12 in näherer Einzelheit dargestellt, wobei insbesondere in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der HF-Powersplitter 10 durch einen HF-Power- und Diversity-Einheit ersetzt ist (vgl. die Beschreibung der 3).In 4 is the processing unit 7 shown in more detail in their design. In addition to the above description of the processing unit 7 based on 1 to 3 can he 4 to be taken that the processing unit 7 via a connection 28 for connecting further accumulators, which also by means of snaps on the shirt 3 are attachable, has. Furthermore, in 5 is the remote data transmission unit 12 shown in more detail, wherein in particular in a preferred embodiment of the RF power splitter 10 is replaced by an RF power and diversity unit (see the description of the 3 ).

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Patientenüberwachungssystems 1 und weitere Einzelheiten der Datenübertragung an ein (nicht gezeigtes) Dienstleistungszentrum dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 6 sind verschiedene, Vitalparamteter aufnehmende Sensoren in dem Hemd 3 integriert. Im Einzelnen handelt es sich dabei um einen Pulsoximetersensor 30 einen nicht-invasiven Blutdrucksensor 31, ein ECG-Sensor 32, einen Temperatursensor 33 und einen Aktimeter bzw. Lageaufnehmer (Beschleunigungsmesser) 34. Die einzelnen Sensoren 30 bis 34 sind über einen sternförmigen Bus, welcher im Folgenden unter Bezugnahme auf die 7 und 9 noch in weiterer Einzelheit erläutert wird, mit der Verarbeitungseinheit 7 verbunden, wobei in der Zeichnung zur Vereinfachung lediglich die digitale Steuereinheit 15 angezeigt ist. Ebenfalls an dem Bus 35 ist ein Mikrofon 26 und ein Lautsprecher 27, welche zusammen oder einzeln als Telekommunikationseinrichtung bezeichnet werden können, angeschlossen, um eine Kommunikationsverbindung, beispielsweise über Sprache, zwischen Patient und Dienstleistungszentrum zu ermöglichen. Über die schematisch angezeigte Antenne 11 werden relevante Informationen über den GSM-, den GPRS- oder UMTS-Mobilfunkstandard o.ä., evtl. zusätzlich verschlüsselt, an einen PLMN-Provider (Mobilfunknetzprovider) 36 und anschließend daran, z.B. über eine Festnetzverbindung, insbesondere eine Standleitung, an einen Router 37 übertragen. Vom Router 37 erfolgt die (verschlüsselte) Datenübertragung an einen Serverrechner 38, d.h. eine zentrale Empfangsstation. Die zentrale Empfangsstation befindet sich dabei vorzugsweise in einem kliniknahen Dienstleistungszentrum, in dem die medizinischen Daten eingegeben, gespeichert und visualisiert werden. Es findet eine sofortige Auswertung der eingehenden Daten statt, bei der durch intelligente Alarmalgorithmen eine verzögerungsfreie Erkennung kritischer Situationen ermöglicht wird. Auf der daraus entstehenden Datenbasis können darüber hinaus retrospektive Analysen der gespeicherten Daten zur Generierung standardisierter Behandlungsrichtlinien (evidence based medicine) und zur Durchführung klinischer Studien ausgeführt werden. Über die schematisch eingezeichnete Funkverbindung 39 können sowohl Befehle als auch sonstige Signale, insbesondere Kommunikationssignale, von dem Dienstleistungszentrum an den Patienten und umgekehrt übertragen werden. Der Serverrechner 38 ist mit einer Datenbank DB verbunden, in welcher die Daten aller beteiligten Patienten zur weiteren Auswertung gespeichert sind. Ferner ist der Serverrechner 38 mit einem klinikeigenem Netz (CIS, clinical information system) verbunden, um dem behandelnden Personal die Informationen optimal zur Verfügung zu stellen. Optional ist der Serverrechner 38 über eine schematisch dargestellte Firewall mit dem Internet verbunden, und zwar vorzugsweise über eine verschlüsselte Datenverbindung, um es beispielsweise dem Hausarzt zu ermöglichen einen geschützten Zugriff auf die Daten des Patienten zu ermöglichen.In 6 is another embodiment of a patient monitoring system 1 and further details of data transmission to a service center (not shown). In the embodiment of 6 are different, Vitalparamteter receiving sensors in the shirt 3 integrated. Specifically, it is a pulse oximeter sensor 30 a non-invasive blood pressure sensor 31 , an ECG sensor 32 , a temperature sensor 33 and an actimeter or Lageaufnehmer (accelerometer) 34 , The individual sensors 30 to 34 are about a star-shaped bus, which in the following with reference to the 7 and 9 will be explained in more detail with the processing unit 7 connected in the drawing, for simplicity, only the digital control unit 15 is displayed. Also on the bus 35 is a microphone 26 and a speaker 27 , which together or individually may be referred to as telecommunication equipment, connected to enable a communication link, for example via voice, between patient and service center. About the schematically displayed antenna 11 relevant information about the GSM, the GPRS or UMTS mobile radio standard or similar, possibly additionally encrypted, to a PLMN provider (Mobilfunknetzprovider) 36 and subsequently thereto, eg via a landline connection, in particular a leased line, to a router 37 transfer. From the router 37 the (encrypted) data transmission takes place to a server computer 38 ie a central receiving station. The central receiving station is preferably located in a clinic-related service center in which the medical data are entered, stored and visualized. An immediate evaluation of the incoming data takes place, in which intelligent alarm algorithms enable a delay-free detection of critical situations. The resulting database also allows retrospective analysis of stored data to generate evidence based medicine and conduct clinical trials. About the schematically drawn radio connection 39 Both commands and other signals, in particular communication signals, can be transmitted from the service center to the patient and vice versa. The server computer 38 is connected to a database DB, in which the data of all patients involved are stored for further evaluation. Furthermore, the server computer 38 Connected to a hospital-own network (CIS, clinical information system) in order to make the information optimally available to the treating staff. Optional is the server machine 38 over a bush firewall shown connected to the Internet, preferably via an encrypted data connection, for example, to allow the family doctor to allow a protected access to the data of the patient.

Aus technischer Sicht ist als Übertragungsbasis zunächst eine geeignete, bereits existierende Funktechnologie zu wählen. Da die völlige Bewegungsfreiheit des Patienten eine Basisanforderung von MMM ist, kann auf Technologien für Nahbereichsfunk wie z.B. WLAN nach IEEE 802.11b, HomeRF oder Bluetooth nicht zurückgegriffen werden. Sie setzen aufgrund ihrer ge ringen Sendereichweite eine stationäre Basisstation bzw. einen Accesspoint in der Nähe des Patienten voraus.Out technical point of view is as transmission basis first to choose a suitable, existing radio technology. There the complete one Freedom of movement of the patient is a basic requirement of MMM can on technologies for Short range radio such as e.g. WLAN according to IEEE 802.11b, HomeRF or Bluetooth not used become. They set one because of their narrow transmission range stationary Base station or an access point near the patient.

Bevorzugt ist deshalb eine flächendeckend verfügbare und frei zugängliche Funktechnologie, nämlich der herkömmlicher Zellfunk- bzw. Handynetze. wie z.B. GSM/HSCSD oder GPRS/UMTS. Sie ist weltweit weitgehend flächendeckend verfügbar und kostengünstig realisierbar.Prefers is therefore a nationwide available and freely accessible Radio technology, namely the conventional Cellular radio or mobile phone networks. such as. GSM / HSCSD or GPRS / UMTS. she Worldwide is largely nationwide available and cost-effective realizable.

Im Hinblick auf eine Datenübertragung kann hier zwischen sog. CSD und PSD Methoden unterschieden werden:

  • • CSD (Circuit Switched Data): Vor bzw. nach einer Datenübertragung ist ein dedizierter Verbindungsauf- bzw. -abbau notwendig und die Abrechnung findet zeitbasiert statt. GSM in den verschiedenen Varianten (mit 900/1800/1900 MHz) und HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) sind Vertreter dieses Übertragungsmodus.
  • • PSD (Packet Switched Data): Nach einem einmaligen Verbindungsaufbau bleibt die Verbindung dauerhaft bestehen (always-online), d.h. Daten können bei Bedarf ohne vorherigen Verbindungsaufbau versandt werden und die Abrechnung erfolgt nach dem übertragenen Datenvolumen. GPRS (General Packet Radio Service) und das zukünftige UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) sind Vertreter dieses neueren Übertragungsmodus.
With regard to data transmission, a distinction can be made between so-called CSD and PSD methods:
  • • CSD (Circuit Switched Data): Dedicated connection setup or termination is required before and after data transfer, and billing is time-based. GSM in the different variants (with 900/1800/1900 MHz) and HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) are representatives of this transmission mode.
  • • PSD (Packet Switched Data): After a one-time connection, the connection remains permanently (always-online), ie data can be sent if required without prior connection setup and billing takes place according to the transferred data volume. GPRS (General Packet Radio Service) and the future UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) are representatives of this newer transmission mode.

Ein kritischer Punkt ist auch die Verfügbarkeit der Funkverbindung, wobei zwischen der Erreichbarkeit des Funknetzes an sich und der Verfügbarkeit eines freien Funkkanals zu unterscheiden ist. Während der Einfluss auf den ersten Punkt bei Betreten eines Funkloches z.B. in einem Tunnel nur begrenzt möglich ist, spielen beim zweiten Punkt insbesondere Priorisierungen durch QoS-Mechanismen seitens des Netzbetreibers eine wichtige Rolle.One Critical point is also the availability of the radio connection, wherein between the accessibility of the radio network itself and the Availability a free radio channel is to be distinguished. While the influence on the first point upon entering a radio hole e.g. in a tunnel only limited possible is, in particular, prioritize the second point QoS mechanisms on the part of the network operator play an important role.

Ein großes Problem stellt die, verglichen mit herkömmlichen kabelgebundenen Netztechnologien wie z.B. LAN (Ethernet nach IEEE 802.3), geringe Bandbreite der oben aufgeführten Funknetze dar.One great Problem arises, compared to conventional wired network technologies such as. LAN (Ethernet according to IEEE 802.3), low bandwidth of the listed above Radio networks.

GSM besitzt eine Bruttodatenrate von nur 9600 kbit/s. Durch die Bündelung von mehreren GSM-Kanälen erreichen HSCSD und GPRS höhere Datenraten, wobei die Anzahl der maximal bündelbaren Kanäle ist dabei primär durch die Hardware der mobilen Station MS (Handy, Funkmodul) beschränkt ist. Die Anzahl ist dabei im Down- bzw. Uplink (d.h. vom Netzprovider zur MS bzw. von der MS zum Netzprovider) verschieden und liegt derzeit bei HSCSD bei 3/1 oder 2/2 und bei GPRS bei 4/2 Kanälen. Die daraus resultierende größere Downlinkkapazität ist durch das historische Anwendungsfeld, nämlich das mobile Internetsurfen entstanden. Bei MMM ist jedoch die Kapazität des Uplinks von entscheidender Bedeutung, da es primär um den Transport von medizinischen Messdaten von der MS zum Dienstleistungszentrum geht.GSM has a gross data rate of only 9600 kbit / s. By bundling of several GSM channels HSCSD and GPRS achieve higher Data rates, whereby the number of the maximum bundled channels is thereby primary is limited by the hardware of the mobile station MS (mobile phone, radio module). The number is in the downlink or uplink (i.e., from the network provider to the MS or from the MS to the network provider) and is currently with HSCSD at 3/1 or 2/2 and with GPRS at 4/2 channels. The resulting greater downlink capacity is due to the historical field of application, namely the mobile Internet surfing emerged. With MMM, however, the uplink's capacity is more crucial Meaning, as it is primary to transport medical measurement data from the MS to the service center goes.

Zusätzlich wird die Bruttodatenrate durch notwendige Netzwerk- und Transportprotokolle wie TCP/IP gemindert. Der in der Realität erreichbare Durchsatz hängt außerdem von Faktoren wie der Netzauslastung des Netzbetreibers, der Antennenqualität der MS und ihren aktuellen Umgebungsbedingungen (z.B. Funkabschattungen und Nutzerdichte in der aktuellen Funkzelle) ab, so dass die in Tabelle 1 angegebenen Nettodatenraten als Mittelwerte zu verstehen sind und starken Schwankungen unterliegen.In addition will the gross data rate through necessary network and transport protocols like TCP / IP mitigated. The achievable throughput in reality also depends on Factors such as network operator's network utilization, MS antenna quality and their current environmental conditions (e.g., radio shadows and user density in the current radio cell), so that the in Table 1 net data rates as mean values are subject to strong fluctuations.

Die derzeit realisierbaren maximalen Brutto- und Nettodatenraten verschiedener Zellfunkverfahren sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.The currently achievable maximum gross and net data rates of various Cellular radio techniques are listed in the following table.

Figure 00100001
Tabelle 1: Funktechnologien und Bandbreiten
Figure 00100001
Table 1: Radio technologies and bandwidths

Wegen ihrer weiten Verbreitung und der damit einfachen Integration in bestehende Netzstrukturen werden als Netzwerk- und Transportprotokoll vorzugsweise TCP/IP gewählt.Because of their widespread use and thus easy integration into existing network structures are called network and transport protocol preferably TCP / IP selected.

Die Anforderungen an das darauf aufsetzende Protokoll der Anwendungsschicht umfassen im Wesentlichen:

  • 1) die Übertragung sowohl kontinuierlich als auch in Intervallen erfasster Vitaldaten unterschiedlichster Art bezüglich Datenformat (Byte, Word etc.) und Samplingrate.
  • 2) die bidirektionale Übertragung von Betriebsparametern zwischen MS und DLZ bezüglich a) Verbindungsmanagement: Telefonnummer des Netzproviders, Login-Passwort, IP-Adresse und Zertifikate MedShirts und des Empfangsrechners b) Betriebsparameter des MedShirts: Batteriestand, Uhrzeit etc. c) Patientendaten d) Sendemodus: kontinuierliche Versendung, Push/Poll-Mechanismus e) medizinischer Sensorik: Gerätetypen der am MedShirt angeschlossenen Medizingeräte und gerätespezifische Optionen wie z.B. Messintervalle eines EKG-Gerätes
The requirements for the application layer protocol based on it essentially include:
  • 1) the transmission both continuously and at intervals recorded vital data of various kinds with respect to data format (byte, word, etc.) and sampling rate.
  • 2) the bidirectional transmission of operating parameters between MS and DLZ with regard to a) connection management: phone number of the network provider, login password, IP address and certificates MedShirts and the receiving computer b) operating parameters of the MedShirts: battery status, time etc. c) patient data d) transmission mode e) medical sensors: device types of the medical devices connected to the MedShirt and device-specific options such as measuring intervals of an ECG device

Bei der Übertragung von z.B. kontinuierlich aufgenommenen EKG-Rohdaten kann zwischen folgenden Ansätzen unterschieden werden:

  • • kontinuierliche Versendung: es findet keine Zwischenspeicherung der Daten im MedShirt statt. Diese Variante setzt eine permanent verfügbare Funkverbindung voraus und kann bei zeitabhängig berechneten Tarifen (GSM, HSCSD) zu hohen Kosten führen.
  • • Datenpush in festen Intervallen: das MedShirt speichert die Rohdaten und versendet sie in variablen, aber festen Zeitintervallen; es kann daher stufenlos zwischen einer Realtime-Übertragung und einem offline-Monitoring (Datenübertragung z.B. ein Mal pro Tag) ein entsprechender Betriebsmodus eingestellt werden.
  • • Datenpull durch den Empfangsrechner: wie beim Datenpush, nur dass die Verbindung und der Datenversand nicht durch das Medshirt sondern durch das DLZ initiiert wird.
When transferring eg continuously recorded ECG raw data, a distinction can be made between the following approaches:
  • • continuous sending: there is no intermediate storage of the data in the MedShirt. This variant requires a permanently available radio connection and can lead to high costs for time-dependent calculated tariffs (GSM, HSCSD).
  • • Data push at fixed intervals: the MedShirt stores the raw data and sends it at variable but fixed time intervals; It can therefore be continuously adjusted between a real-time transmission and offline monitoring (data transmission eg once a day) a corresponding operating mode.
  • • Data flush through the receiving computer: as with the data push, only that the connection and the data transmission is not initiated by the Medshirt but by the DLZ.

Existierende Standards wie z.B. das in Krankenhäusern verwendete HL7, das für den sicheren, vertraulichen und asynchronen Austausch von medizinischen Daten zwischen Ärzten konzipierte Healthcare Professionals Protocol oder die Übertragung via XML sind für andere Einsatzbereiche konzipiert und deshalb für dieses Szenario nur bedingt geeignet.existing Standards such as e.g. the HL7 used in hospitals, which is responsible for the safe, confidential and asynchronous exchange of medical data between doctors Designed Healthcare Professionals Protocol or Transmission via XML are for designed for other applications and therefore only conditionally for this scenario suitable.

Wegen der oben angesprochenen geringen Bandbreite der Funkstrecke empfiehlt es sich, die Daten vor ihrem Versand zu komprimieren bzw. zu reduzieren. Dies führt zur Verringerung der Übertragungskosten und der Übertragungszeit, was im Falle einer medizinisch kritischen Situation die Reaktionszeit verkürzen kann.Because of the above-mentioned low bandwidth of the radio link recommends It is about compressing or reducing the data before it is sent. this leads to to reduce transmission costs and the transmission time, what in the case of a medically critical situation, the reaction time can shorten.

Figure 00120001
Tabelle 2: EKG-Datenraten und Datenaufkommen
Figure 00120001
Table 2: ECG data rates and data volumes

Zur verlustlosen Kompression stehen die bekannten, weit verbreiteten und frei verfügbaren Algorithmen wie z.B. (adaptives) Huffinan-Coding und Lempel-Ziv (LZ-77, LZ-88/LZ-Welch) zur Verfügung. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Unterschiede der Kompressionsverfahren bezüglich der Kompressionsrate bei verhältnismäßig geringen Datenmengen von weit unter 500 kByte je übertragenem Datenpaket, wie sie bei MMM auftreten, kaum ins Gewicht fallen. Aufgrund der häufig sehr beschränkten Speicher- und Rechenkapazitäten mobiler Endgeräte sind deshalb einfachere und damit schnellere Kompressionsalgorithmen zu bevorzugen.to lossless compression are the well-known, widespread and freely available Algorithms such as e.g. (adaptive) Huffinan coding and Lempel-Ziv (LZ-77, LZ-88 / LZ-Welch). In summary, lets tell yourself that the differences in the compression method in terms of the compression rate at relatively low Data volumes well below 500 kbytes per transmitted data packet, such as they occur at MMM, hardly matter. Because of the often very limited Storage and computing capacities mobile devices are therefore easier and thus faster compression algorithms too to prefer.

Die Beachtung von Aspekten der Datensicherheit sind gerade im medizinischen Umfeld von besonderer Bedeutung. Insbesondere bei der drahtlosen Übertragung von Daten ist die Gewährleistung der Vertraulichkeit wegen einer erhöhten Anfälligkeit der Funkstrecke gegenüber Abhörversuchen zu beachten.The Attention to aspects of data security are just in the medical field Environment of particular importance. Especially with the wireless transmission Data is the warranty the confidentiality because of increased susceptibility of the radio link to eavesdropping to be observed.

Im GSM-Netz und auch in dem darauf ausbauenden GPRS-Netz wird der Datenstrom zwischen der mobilen Station und den Netzkomponenten des Netzbetreibers durch ein A5/2 genanntes Stromchiffrierverfahren verschlüsselt. Während dies bereits einen grundlegenden Schutz darstellt gibt es bereits seit einigen Jahren Zweifel an der Sicherheit dieses Verfahrens. So wurde z.B. von Adi Shamir bereits im Jahr 2000 ein theoretischer Angriff auf eine schwächere Variante von A5/2 namens A5/1 publiziert. Allerdings wird zur Zeit an der Standardisierung eines neue Verfahrens namens A5/3 gearbeitet, welches auf dem Kasumi-Algorithmus basiert, der auch in zukünftigen UMTS-Netzen eingesetzt wird und als sehr sicher gilt.in the GSM network and also in the expanding GPRS network is the data stream between the mobile station and the network components of the network operator encoded by an A5 / 2 stream ciphering method. While this Already a fundamental protection already exists a few years doubt the safety of this procedure. That's how it became e.g. by Adi Shamir already in the year 2000 a theoretical attack to a weaker one Variant of A5 / 2 named A5 / 1 published. However, at the time being worked on the standardization of a new procedure called A5 / 3, which is based on the Kasumi algorithm, which also in future UMTS networks is used and is considered very secure.

Als zusätzliche Maßnahme ist trotzdem eine Erweiterung in Form einer Ende-zu-Ende Verschlüsselung wünschenswert. Diese kann z.B. auf der Basis von existierenden Lösungen wie SSL (Secure Socket Layer) oder IP-Sec-VPNs (Virtual Private Networks) realisiert werden, wobei diese Protokolle wiederum die für die Übertragung der medizinischen Rohdaten zur Verfügung stehende Nettobandbreite reduzieren.When additional measure is still an extension in the form of an end-to-end encryption desirable. This can e.g. based on existing solutions such as SSL (Secure Socket Layer) or IP-Sec VPNs (Virtual Private Networks) be realized, these protocols in turn for transmission net bandwidth available to medical raw data to reduce.

In 7 sind zwei verschiedene für die vorliegende Erfindung geeignete Realisierungen des Busses 35 schematisch als Blockschaltbild dargestellt. Dabei ist im linken Teil der 7 eine Sternkonfiguration (point to point) gezeigt, bei welcher eine Vielzahl von Sensoranschlusseinheiten S an entsprechende Anschlüsse eines Meßgeräts M bzw. der Verarbeitungseinheit jeweils direkt über vier (4) Leitungen (zwei Datenleitungen und zwei Stromversorgungsleitungen) verbunden sind. In der rechten Hälfte der 7 ist eine sogenannte "Party Line" (Multipoint)-Buskonfiguration gezeigt, bei welcher alle Sensoranschlusseinheiten S bzw. eine einzige, baulich einheitlich ausgebildete Sensoranschlusseinheit (nicht gezeigt) über eine gemeinsame Leitung (Bus) mit einem Anschluß dem Meßgeräts M verbunden sind. Die beiden Buskonfigurationen sind in weiterer Einzelheit in den 8 und 9 dargestellt, dabei ist die in 8 in weiterer Einzelheit dargestellte Sternkonfiguration besonders bevorzugt. In 8 und 9 ist jeweils der Sensor mit S bezeichnet. In 8 bezeichnet ein Bezugszeichen 5' eine Sensoranschlusseinheit. In 9 sind die Sensoranschlusseinheiten mit dem Bezugszeichen 5'' bezeichnet und können baulich auch als eine Sensoranschlusseinheit 5 (vgl. 1) zusammengefasst ausgebildet sein.In 7 are two different implementations of the bus suitable for the present invention 35 shown schematically as a block diagram. It is in the left part of the 7 a star configuration (point to point) is shown, in which a plurality of sensor terminal units S are connected to respective terminals of a meter M and the processing unit respectively directly via four (4) lines (two data lines and two power supply lines). In the right half of the 7 a so-called "Party Line" (Multipoint) bus configuration is shown, in which all sensor terminal units S or a single, structurally uniformly formed sensor terminal unit (not shown) are connected to the measuring device M via a common line (bus). The two bus configurations are in more detail in the 8th and 9 represented, while the in 8th in particular detail shown star configuration particularly preferred. In 8th and 9 in each case the sensor is denoted by S. In 8th denotes a reference numeral 5 ' a sensor connection unit. In 9 are the sensor connection units with the reference numeral 5 '' Designated and can structurally also as a Sensoranschlusseinheit 5 (see. 1 ) be formed summarized.

In 10 ist weitere Variante der vorliegenden Erfindung dargestellt. Man entnimmt der 10, dass eine zentrale Verarbeitungseinheit 70 über eine Vielzahl von Verbindungen 71 mit einer entsprechenden Vielzahl von Sensoreinheiten S1, S2,... in Verbindung steht. Die Verbindungen 71 sind dabei vorzugsweise als Kabel ausgebildet. Selbstverständlich können die schematisch angezeigten Verbindungen 71 auch beispielsweise Funkverbindungen, insbesondere Zweiwegefunkverbindungen sein. In 10 ist schematisch eine Sterntopologie der Verbindung der zentralen Verarbeitungseinrichtung 70 mit den Sensoreinheiten S1, S2,... gezeigt. Es sei bemerkt, dass das beschriebene Verfahren grundsätzlich für jede Art von Topologie geeignet ist, also insbesondere auch für die im rechten Halbbild der 7 gezeigte Partyline- oder Multipunkt-Topologie. Jeder Sensoreinheit ist ein Identifikationscode zugeordnet, welcher vorzugsweise einem 16-Bit-Schlüssel entspricht, wobei als Identifikationsschlüssel den Sensoreinheiten ein Code von 0001H bis FFFFH zugeordnet ist. Somit können bis zu 65535 unterschiedliche Sensoreinheiten bzw. Varianten davon codiert werden. Ferner ist ein Ansprech- bzw. Remote-Befehl bzw. -Code definiert, welcher für alle Sensoreinheiten gleich ist, und welcher die jeweils adressierte Sensoreinheit zu Aussendung ihres Identifikationscodes an die zentrale Verarbeitungseinheit 70 veranlasst.In 10 another variant of the present invention is shown. One removes the 10 that a central processing unit 70 over a variety of connections 71 with a corresponding plurality of sensor units S1, S2, ... in connection. The connections 71 are preferably formed as a cable. Of course, the schematically displayed connections 71 also be, for example, radio links, in particular two-way radio links. In 10 schematically is a star topology of the connection of the central processing device 70 with the sensor units S1, S2, ... shown. It should be noted that the described method is basically suitable for any type of topology, So especially for those in the right half of the 7 Partyline or multipoint topology shown. Each sensor unit is associated with an identification code, which preferably corresponds to a 16-bit key, being assigned to the sensor units a code of 0001H to FFFFH as the identification key. Thus, up to 65535 different sensor units or variants thereof can be coded. Furthermore, a response or remote command or code is defined, which is the same for all sensor units, and which the respective addressed sensor unit to send their identification code to the central processing unit 70 causes.

Die zentrale Verarbeitungseinheit 70 weist einen Hauptprozessor 72 sowie eine Sensordatenbank 73 auf, wobei in der Sensordatenbank 73 die zur Errichtung einer Kommunikationsschnittstelle zwischen zentraler Verarbeitungseinheit 70 und einer jeweiligen Sensoreinheit erforderlichen Kommunikationsdaten gespeichert sind. Derartige Kommunikationsdaten umfassen insbesondere Informationen über Protokoll, Datenformat, Zykluszeiten, Priorität usw. für den jeweiligen Sensor. Dabei sind die Kommunikationsdaten in der Datenbank 73 derart abgelegt, dass eine Zuordnung der Kommunikationsdaten zu dem Identifikationscode des Sensors erfolgt. Anhand der Kommunikationsdaten lädt nun der Hauptprozessor 72 nach entsprechender Identifikation einer Sensoreinheit den entsprechenden Treiber und konfiguriert die identifizierte Schnittstelle. Die anfängliche Kommunikation zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit 70 und den Sensoreinheiten S1, S2,... erfolgt für alle Sensoren nach dem gleichen Protokoll und mit der gleichen, insbesondere einer ersten, vorzugsweise langsamen, Datenrate und einem entsprechenden Protokoll. Erst nachdem die Sensoreinheit anhand von deren rückgemeldetem Identifikationscode identifiziert wurde, wird die Schnittstelle, falls erforderlich, individuell konfiguriert. Nach der Konfiguration erfolgt die die Kommunikation bzw. Datenübertragung zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit 70 und den Sensoreinheiten S1, S2,... mit einer zweiten, vorzugsweise schnellen, und für jede Sensoreinheit individuell abgestimmten und optimierten Datenrate und einem entsprechenden Protokoll.The central processing unit 70 has a main processor 72 as well as a sensor database 73 on, where in the sensor database 73 for establishing a communication interface between the central processing unit 70 and a respective sensor unit required communication data are stored. Such communication data include in particular information about protocol, data format, cycle times, priority, etc. for the respective sensor. The communication data are in the database 73 filed such that an assignment of the communication data to the identification code of the sensor takes place. Based on the communication data now loads the main processor 72 after appropriate identification of a sensor unit, the corresponding driver and configures the identified interface. The initial communication between the central processing unit 70 and the sensor units S1, S2,... take place for all sensors according to the same protocol and with the same, in particular a first, preferably slow, data rate and a corresponding protocol. Only after the sensor unit has been identified on the basis of its confirmed identification code is the interface, if required, configured individually. After the configuration, the communication or data transmission between the central processing unit takes place 70 and the sensor units S1, S2,... with a second, preferably fast, and for each sensor unit individually tuned and optimized data rate and a corresponding protocol.

Die Sensoreinheiten S1, S2,... weisen jeweils eine Speichereinrichtung 75 auf, in welcher neben dem Identifikationscode der Sensoreinheit weitere sensorspezifische Daten gespeichert sind, und zwar insbesondere solche, welche sich nicht auf die Kommunikationsverbindung der jeweiligen Sensoreinheit der zentralen Verarbeitungseinheit 70 beziehen, da diese bereits in deren Datenbank 73 gespeichert sind. Beispiele für derartige in der Speichereinrichtung 75 gespeicherte Daten sind beispielsweise Kalibrierfaktoren (Offsets, Gain, Driften). Diese Daten, z.B. die Kalibrierfaktoren, werden nach einer Polling-Anforderung durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung 70 von einer jeweiligen Sensoreinrichtung S1, S2,... an die zentrale Verarbeitungseinrichtung 70 übertragen. Das Abfragen der individuellen Daten einer Sensoreinheit erfolgt deshalb erst nach der Identifikation der Kennung der Sensoreinheit, da dann mit der optimalen, für die jeweilige Sensoreinheit individuellen Protokollrate gearbeitet werden kann. Außerdem kann so das Kalibrierdatenfeld der Speichereinrichtung 75 der Sensoreinheit dynamisch gehalten werden. Insgesamt ergibt sich für das aus zentraler Verarbeitungseinrichtung 70 und den Sensoreinheiten S1, S2,... bestehende System eine minimale Set-up-Zeit.The sensor units S1, S2, ... each have a memory device 75 on, in which in addition to the identification code of the sensor unit further sensor-specific data are stored, in particular those which do not affect the communication connection of the respective sensor unit of the central processing unit 70 as they already exist in their database 73 are stored. Examples of such in the storage device 75 stored data are for example calibration factors (offsets, gain, drifts). These data, such as the calibration factors, are polled by the central processing facility 70 from a respective sensor device S1, S2, ... to the central processing device 70 transfer. The interrogation of the individual data of a sensor unit therefore takes place only after the identification of the identifier of the sensor unit, since then it is possible to work with the optimum protocol rate which is individual for the respective sensor unit. In addition, the calibration data field of the memory device can thus be used 75 the sensor unit are kept dynamic. Overall, this results for the central processing facility 70 and the sensor units S1, S2, ... existing system a minimum set-up time.

Wie eingangs bemerkt wurde, geht jeder Übertragung von Sensordaten von einer Sensoreinheit S1, S2,... zur zentralen Verarbeitungseinrichtung 70 eine Übertragung des jeweiligen Identifikationscodes der Sensoreinrichtung von dieser zu der zentralen Verarbeitungseinrichtung 70 voraus. Dabei kann die Übertragung von Identifikationsdaten grundsätzlich auf zwei Arten erfolgen. Zum einen durch ein sogenanntes "Polling", welches von der zentralen Verarbeitungseinrichtung 70, und insbesondere von dem Hauptprozessor 72, ausgelöst wird. Ein derartiges Polling kann insbesondere von dem Hauptprozessor 72 auch aufgrund eines per Funk empfangenen Fernsteuerungsbefehls, z.B. von einem Dienstleistungszentrum, ausgelöst werden. Ferner ist eine zyklische, automatisch vom Hauptprozessor 72 durchgeführte Abfrage der Schnittstelle nach Identifikationscodes, beispielsweise zu vorgegebenen Zeitintervallen, vorgesehen. Zum anderen kann die Übertragung von Identifikationsdaten der Sensoreinheiten S1, S2,... an die zentrale Verarbeitungseinrichtung 70 auch selbständig in einem sogenannten "Push"-Betriebsmodus realisiert werden. In der Praxis wird dies durch einen Interrupt an einer beliebigen Schnittstelle realisiert, wobei in diesem Fall also jede Sensoreinrichtung S1, S2,... sozusagen selbst ein Polling-Anfrage erzeugt. Die Abfolge der jeweiligen Anfragen nach den Identifikationscodes wird durch einen Arbitrierungsmechanismus bzw. -algorithmus geregelt. Der besondere Vorteil der verschiedenen Arten und der Kombination derselben von Identifikationsanfragen besteht darin, dass insbesondere auch während des Betriebs ein Hinzufügen und Entfernen von Sensoren bzw. Sensoreinheiten möglich ist, so dass eine "Plug & Play"-Funktionalität erzielt wird.As was mentioned at the outset, each transmission of sensor data from a sensor unit S1, S2,... Goes to the central processing device 70 a transmission of the respective identification code of the sensor device from the latter to the central processing device 70 ahead. The transmission of identification data can basically be done in two ways. On the one hand by a so-called "polling", which from the central processing device 70 , and in particular from the main processor 72 , is triggered. Such a polling may in particular by the main processor 72 also due to a remote control command received by radio, eg from a service center. Furthermore, a cyclic, automatically from the main processor 72 performed query the interface for identification codes, for example, at predetermined time intervals provided. On the other hand, the transmission of identification data of the sensor units S1, S2,... To the central processing device 70 also be realized independently in a so-called "push" operating mode. In practice, this is realized by an interrupt on any interface, in which case each sensor device S1, S2, ... so to speak itself generates a polling request. The sequence of the respective requests for the identification codes is regulated by an arbitration mechanism or algorithm. The particular advantage of the various types and the combination of the same of identification requests is that especially during operation, an addition and removal of sensors or sensor units is possible, so that a "plug &play" functionality is achieved.

Unter Bezugnahme auf 11 wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Bei einem Patienten-Überwachungssystem ist eine Vielzahl von Sensoren vorgesehen, welche insbesondere medizinische Parameter abfühlen. Derartige Sensoren liefern Rohsignale, welche sich beispielsweise auf ein EKG, SpO2, CTG usw. eines Patienten beziehen. Daneben gibt es auch andere Rohsignale, wie z.B. den Ladezustand einer Batterie, welche zur Stromversorgung des Patienten-Überwachungssystems vorgesehen ist, anzeigende Signale oder beispielsweise Signale einer Zeitmesseinrichtung. Insgesamt stehen für die Auswertung des Patienten-Überwachungssystems m' Eingangs- bzw. Rohsignale zur Verfügung. Diese werden in einem ersten Schritt einer Eingangssignalverarbeitung unterzogen. Dabei werden vornehmlich mathematische Operationen, wie z.B. Filterung, Glättung, Korrelation, Mittelwertbildung, Peak-Detection usw. auf die Signale angewandt. Dabei können die m' Eingangssignale insbesondere auch direkt ohne weitere Verarbeitung durchgeleitet werden. Bevorzugterweise werden zumindest einzelne Signale gefiltert, entrauscht und/oder vorverarbeitet. Ferner ist es möglich verschiedene u.U. vorverarbeitete oder transformierte Eingangssignale zu verschalten bzw. zu korrelieren, so dass zusätzliche Eingangssignale für das Einzelalarm-Modul gewonnen werden. Für das Einzelalarmmodul stehen somit m'' Einzelsignale zur Verfügung. In dem Einzelalarm-Modul werden nun größtenteils bekannte Alarmalgorithmen auf die m'' Eingangssignale angewendet, wobei in einem einfachen Fall jedem Eingangssignal genau eine klinische Bewertung oder Alarmampel zugeordnet wird. Im allgemeinen Fall gibt es n Bewertungen oder Alarmkategorien bzw. -stufen, (z.B. normal, suspekt, pathologisch...). Im allgemeinen Fall werden aus den m'' Eingangssignalen, insbesondere durch Korrelation, m Einzelalarme E1 bis Em, welche auch als Alarmampeln bezeichnet werden können, gebildet. Die Einzelalarme bezeichnen normalerweise lediglich einen Zustand, nämlich die entsprechende Bewertung. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung ist jedoch bevorzugt, die Einzelalarme E1 bis Ein als (1+n)-Vektoren zu sehen, welche nur Null-Komponenten aufweisen, wobei diejenige Komponente, welche den Alarmzustand beschreibt, Eins gesetzt wird. In einem Globalalarm-Modul wird nun aus den Einzelalarmen E1 bis Ein ein Globalalarm G gebildet, welcher ebenfalls vorzugsweise als (1+n)-Vektor dargestellt wird. Die Bildung des Globalalarms G aus den Einzelalarmen E1 bis Ein stellt sich dabei als eine gewichtete Addition der Einzelalarme E1 bis Ein dar. Im allgemeinen Fall wird der (1+n)-Globalalarm-Vektor G als Komponenten reelle Zahlen aufweisen. Um nun für das gesamte Patienten-Überwachungssystem einen globalen Alarmzustand bzw. -stufe bzw. -kategorie zu bestimmen wird auf deren Globalalarmvektor G eine Funktion f angewandt. Diese Funktion f wählt nun aus den Komponenten des (1+n)-Vektors G diejenige Komponente aus, welche den globalen Alarmzustand des Systems am besten beschreibt. Es sei bemerkt, dass die Einzelalarme E1 bis Ein derart gewählt sind, dass die "klinische Relevanz", d.h. die medizinische Gefahr für alle Einzelalarmampeln in etwa gleich gewichtet ist. Dies stellt eine entsprechende Anforderung an die Alarmalgorithmen. Anschaulich ausgedrückt, müssen zwei "gelbe Ampeln", d.h. gleiche Alarmstufen bzw. -kategorien der Einzelalarme E1 bis Em, im Wesentlichen die gleiche medizinische Gefahr anzeigen.With reference to 11 An embodiment of the present invention will be explained in more detail below. In a patient monitoring system, a plurality of sensors are provided, which in particular sense medical parameters. Such sensors provide raw signals related, for example, to an ECG, SpO 2 , CTG, etc. of a patient. There are also other Rohsigna le, such as the state of charge of a battery, which is provided for powering the patient monitoring system, signals indicating or for example signals of a time measuring device. Overall, for the evaluation of the patient monitoring system m 'input or raw signals are available. These are subjected to an input signal processing in a first step. Mainly mathematical operations such as filtering, smoothing, correlation, averaging, peak detection etc. are applied to the signals. In this case, the m 'input signals can in particular also be passed directly without further processing. Preferably, at least individual signals are filtered, denoudized and / or preprocessed. Furthermore, it is possible to interconnect or correlate various preprocessed or transformed input signals so that additional input signals for the single alarm module are obtained. For the individual alarm module, therefore, m "individual signals are available. Mostly known alarm algorithms are now applied to the m '' input signals in the single alarm module, and in a simple case, each input signal is assigned exactly one clinical score or alarm light. In the general case there are n ratings or alarm categories or levels (eg normal, suspect, pathological ...). In the general case, m individual alarms E1 to Em, which can also be referred to as alarm lights, are formed from the m '' input signals, in particular by correlation. The individual alarms normally only designate one condition, namely the corresponding evaluation. However, for purposes of the present invention, it is preferred to see the individual alarms E1 to In as (1 + n) vectors having only zero components, with the component describing the alarm condition being set to one. In a global alarm module, a global alarm G is now formed from the individual alarms E1 to Ein, which is likewise preferably represented as a (1 + n) vector. The formation of the global alarm G from the individual alarms E1 to Ein is a weighted addition of the individual alarms E1 to Ein. In the general case, the (1 + n) global alarm vector G will have real numbers as components. In order to determine a global alarm state or category for the entire patient monitoring system, a function f is applied to its global alarm vector G. This function f now selects from the components of the (1 + n) -Vector G the component which best describes the global alarm state of the system. It should be noted that the individual alarms E1 to On are chosen such that the "clinical relevance", ie the medical risk for all individual alarm lights is weighted approximately equally. This makes a corresponding request to the alarm algorithms. To put it clearly, two "yellow traffic lights", ie the same alarm levels or categories of the individual alarms E1 to Em, must indicate essentially the same medical danger.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird diese anhand eines einfachen Beispiels näher beschrieben. In einem sehr einfachen Ausführungsbeispiel sind m=3 Einzelalarme bzw. Einzelalarmampeln lediglich aus dem CTG-Kontext vorgesehen. Die Einzelalarme E1, E2 und E3 betreffen von Sensoren abgefühlte Signale für Werte der Baseline, Akzeleration bzw. Dezeleration. Jeder Einzelalarm besitzt n=3 Alarmkategorien oder -stufen, nämlich in aufsteigender Reihenfolge der klinischen Relevanz: normal, suspekt und pathologisch. In einem hypothetischen Fall stellen sich die Einzelalarme E1, E2 und E3 als drei 1×n Vektoren E1 = (1,0,0), E2 = (0,1,0) und E3 = (0,1,0) dar. Dies bedeutet, dass die Baseline als normal befundet und die Akzeleration und die Dezeleration jeweils suspekt ist.to explanation The present invention will be described with reference to a simple example described in more detail. In a very simple embodiment are m = 3 single alarms or single alarm lights only from the CTG context intended. The individual alarms E1, E2 and E3 relate to sensors sensed signals for values Baseline, Acceleration or Deceleration. Every single alarm has n = 3 alarm categories or levels, in ascending order of clinical relevance: normal, suspicious and pathological. In one hypothetical case, the individual alarms E1, E2 and E3 as three 1 × n Vectors E1 = (1,0,0), E2 = (0,1,0) and E3 = (0,1,0). This means that the baseline is normal and the acceleration and the Deceleration is suspect.

Ferner ist erfindungsgemäß eine Bewertung oder Gewichtung der jeweiligen Einzelalarme vorgesehen. Hierzu ist ein Referenz- oder Gewichtungsvektor R (1×m-Vektor) vorgesehen, welcher die Relevanz der einzelnen Einzelalarme, und im Beispiel die Relevanz der CTG-Parameter, im Verhältnis zueinander aufzeigt. Der Referenzvektor R ist dabei im voraus bestimmt und ist nicht abhängig von einem konkreten Messergebnis oder Einzelalarm. Beispielsweise ist der Referenzvektor R = (r1,r2,r3) = (10,3,1). Dies bedeutet, dass die Baseline am wichtigsten ist, gefolgt von der Akzeleration und der Dezeleration. Die Zahlenwerte der Komponenten des Vektors geben dabei das Verhältnis der Relevanz bzw. eine Gewichtung der Einzelalarme an.Further is an evaluation according to the invention or weighting the respective individual alarms provided. This is a reference or weighting vector R (1 × m vector) is provided, which the relevance of each individual alarm, and in the example the relevance the CTG parameter, in proportion shows each other. The reference vector R is determined in advance and is not dependent from a specific measurement result or single alarm. For example is the reference vector R = (r1, r2, r3) = (10,3,1). This means, that the baseline is most important, followed by the acceleration and the deceleration. The numerical values of the components of the vector give it the ratio the relevance or a weighting of the individual alarms.

Zur Bildung eines globalen Alarms oder einer Globalalarmampel wird nun die entsprechende Komponente des Vektors R mit dem entsprechenden Einzelalarm multipliziert, d.h. r1*E1, r2*E2 und r3*E3. Man erhält r1*E1 = (10,0,0), r2*E2 = (0,3,0) und r3*E3 = (0,1,0). Anschließend werden die so gewichteten Vektoren r1*E1, r2*E2 und r3*E3 zur Bildung eines Globalalarms addiert, um G = (10,4,0) zu erhalten. Im Allgemeinen erhält man auf diese Weise einen 1×n-Vektor, welcher für jede Alarmkategorie oder -stufe einen Zahlenwert eingetragen besitzt.to Formation of a global alarm or a global alert will now the corresponding component of the vector R with the corresponding Single alarm multiplied, i. r1 * E1, r2 * E2 and r3 * E3. You get r1 * E1 = (10,0,0), r2 * E2 = (0,3,0) and r3 * E3 = (0,1,0). Then be the weighted vectors r1 * E1, r2 * E2 and r3 * E3 to form a Global Alarm adds to get G = (10,4,0). In general you get in this way a 1 × n vector, which for each alarm category or level has a numeric value entered.

Zur Bildung eines globalen Alarmzustandes aus der Globalampel G ist ferner eine Funktion f(G) vorgesehen, welche aus der berechneten Globalampel eine Alarmstufe, -kategorie oder Koordinate auswählt. In einem ersten Beispiel ist die Funktion f = f1 = argmax(G) = Normal. Dabei liefert die Funktion argmax eines Vektors, hier des Globalampelvektors G, die Koordinate zurück, welche den höchsten Wert, d.h. das höchste Gewicht besitzt. In einem zweiten Beispiel ist die Funktion f = f2 = worstcase(G) = Suspekt. Dabei liefert die Funktion worstcase eines Vektors, hier des Globalampelvektors G, die Koordinate zurück, welche die schlimmste Kategorie mit einem Gewicht größer als Null besitzt. Ausgehend von dem bestimmten Alarmzustand können nun bestimmte Maßnahmen eingeleitet werden, wie z.B. erhöhte Datenaufnahme an den Sensoren, differenzierte Datenauswertung, Anzeige des Alarmzustands, Übertragung desselben an ein Dienstleistungszentrum zur Auswertung durch einen Fachmann usw. Dabei kann nicht nur der von der Funktion f bestimmte Alarmzustand zur Entscheidung über weitere Maßnahmen, sondern grundsätzlich alle Parameter des Globalampelvektors G herangezogen werden.To form a global alarm state from the global traffic light G, a function f (G) is also provided, which selects an alarm level, category or coordinate from the calculated global traffic light. In a first example, the function f = f1 = argmax (G) = normal. The function argmax of a vector, in this case the global signal vector G, returns the coordinate which has the highest value, ie the highest weight. In a second example, the function is f = f2 = worstcase (G) = suscept. It delivers the Function worstcase of a vector, here the Globalampelvektors G, the coordinate back, which has the worst category with a weight greater than zero. Based on the specific alarm state, certain measures can now be initiated, such as increased data acquisition at the sensors, differentiated data analysis, display of the alarm state, transmission of the same to a service center for evaluation by a specialist, etc. Not only the alarm condition determined by the function f to decide on further measures, but in principle all parameters of the Globalampelvektors G are used.

Das oben beschriebene Beispiel dient lediglich zur Illustration der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die dargestellte Rechenmethode beschränkt. So wurde anhand des Beispiels die Erfindung anhand von Zeilenvektoren beschrieben. Selbstverständlich können stattdessen auch Spaltenvektoren verwendet werden. Ferner können aus den einzelnen Vektoren, z.B. den Einzelalarmen, auch Matrizen gebildet werden, und die Operation der Addition der gewichteten Einzelalarme kann auch als Spaltensumme rechnerisch durchgeführt werden.The Example described above is only for illustration of the present invention. In particular, the invention is not on limited calculation method. So was the example of the Invention described by line vectors. Of course you can instead Column vectors can also be used. Furthermore, from the individual vectors, e.g. the individual alarms, also matrices are formed, and the operation The addition of the weighted individual alarms can also be used as a column sum calculated become.

Unter Bezugnahme auf 12 wird nun beschrieben, wie der vom erfindungsgemäßen Expertensystem erzeugte globale Alarmzustand bzw. -kategorie sich für den Betrieb des Patienten-Überwachungssystems auswirkt. Insbesondere betreffen die Auswirkungen des erkannten globalen Alarmzustands die Ausgestaltung einer alarmgesteuerten Kommunikation mit einem externen Dienstleistungszentrum, an welches der Alarmzustand bzw. auch die sensorisch erfassten Daten sowie weitere Betriebsdaten übertragen werden. Zur Veranschaulichung werden die einzelnen Alarmstufen, welche im Allgemeinen durch eine natürliche Zahl von 1 bis n dargestellt werden können, mit den Farben "grün", "gelb", "orange" und "rot" bezeichnet. Man entnimmt der 12 ebenfalls, dass das erfindungsgemäße System nicht auf die Heranziehung eines globalen Alarmzustands beschränkt ist, vielmehr können weitere Expertensysteme vorgesehen sein, z.B. ein Expertensystem, welches sich lediglich mit Herzrhythmusstörungen befasst und entspre chende Daten mit dafür vorgesehenen speziellen Algorithmen auswertet, um eine Alarmnachricht bzw. weitere Systemreaktionen zu erzeugen.With reference to 12 It will now be described how the global alarm condition or category generated by the expert system according to the invention affects the operation of the patient monitoring system. In particular, the effects of the detected global alarm condition relate to the design of an alarm-controlled communication with an external service center, to which the alarm state or even the sensory data and other operating data are transmitted. By way of illustration, the individual alarm levels, which may generally be represented by a natural number from 1 to n, are referred to as green, yellow, orange and red. One removes the 12 Also, that the system according to the invention is not limited to the use of a global alarm state, but more expert systems may be provided, for example, an expert system, which deals only with cardiac arrhythmia and evaluates corresponding data with dedicated special algorithms to an alarm message or more To generate system reactions.

Falls der globale Alarmzustand "grün" ist, bedeutet dies, dass der Zustand des durch das Patienten-Überwachungssystem überwachten Patienten normal ist. Es findet daher in der Regel keine Änderung der voreingestellten Mess- und Sendeparameter statt. Tritt in dem globalen Alarmzustand allerdings ein Alarm auf, wie es in der 12 durch die Alarmstufen "gelb", "orange" und "rot" angezeigt ist, wird ein optisches, akustisches oder andersartiges Signal mit mit zunehmenden Alarmzustand oder zunehmender Zeit steigender Intensität dem Patienten angezeigt, so dass dieser über seinen Zustand informiert ist. Beispielsweise kann der Patient einfache Maßnahmen, wie z.B. Überprüfung und ggf. Korrektur der Befestigung der Sensoren oder Auswechslung der Batterie durchführen. Ebenfalls ist im Falle eines von dem globalen Alarm-Expertensystem erkannten Alarms bei jeder Datenübertragung von dem Patienten-Überwachungssystem an das Dienstleistungszentrum vorgesehen, das die Alarmstufe und die Alarmnachricht an das Dienstleistungszentrum übertragen wird. Bei einem relativ niedrigem Alarmzustand, wie er im Fall der 12 als "gelb" angezeigt ist, werden beispielsweise voreingestellte Parameter in einem ersten Schritt geändert. Beispielsweise kann ein dem Patienten-Überwachungssystem eigener und an dem Patienten befestigter GPS-Empfänger insoweit in seinen Einstellungen verändert werden, dass die GPS-Messintervalle erhöht werden. Dies hat den Vorteil, dass in einem Notfall aktuellere und genauere Positionsdaten zur Verfügung stehen. In einem Fall, in welchem der Globalalarm "orange" ist wird die Samplingrate bzw. die Messgenauigkeit der Sensoren sowie weiterer Betriebsparameter erhöht. Ferner wird ein sofortiger Verbindungsaufbau zum Dienstleistungszentrum errichtet, damit im Notfall ohne Verzögerungen ein Alarm gesendet werden kann. Ferner werden die Sensoren dahingehend in ihren Einstellungen geändert, dass, falls diese nach dem "push"-Betrieb arbeiten, die Pushrate erhöht wird. Ferner werden die über das GPS erhaltenen Informationen mit jedem Datenpaket unaufgefordert versandt. Es ist bevorzugt, diese Maßnahmen erst ab einem gewissen Alarmzustand durchzuführen, da ansonsten die Betriebskosten und der Aufwand zur Datenverarbeitung im Normalfall, d.h. wenn keine klinisch bedenkliche Situation auftritt, zu aufwendig und zu hoch wären. Im Fall des dargestellten "roten" Alarms wird das Personal des Dienstleistungszentrums sofort und direkt benachrichtigt, beispielsweise durch Versenden einer SMS auf ein Mobiltelefon eines bei dem Dienstleistungszentrum beschäftigten Arztes oder durch automatisches Öffnen eines Fensters auf einem Bildschirm eines Computermonitors eines diensthabenden Arztes. Ferner werden im diesem Fall in Dienstleistungszentrum automatisch die letzten Minuten aller relevanten Sensordaten angezeigt, um eine sofortige und möglichst genaue Diagnose zu ermöglichen. Ferner wird ein Echtzeit-Monitoring bzw. -Datenversand aktiviert, um in dem erkannten sehr kritischen Fall laufend über den aktuellen Zustand des Patienten informiert zu sein. Man entnimmt der 11 ebenfalls, dass im Falle der detektierten Alarmstufe "grün" und "gelb", welchen durch ** gekennzeichnet sind, die Auswirkungen des erkannten Globalalarmzustandes im wesentlichen "shirt-interne" Auswirkungen haben, d.h. sich der Betrieb am Diensleistungszentrum grundsätzlich nicht ändert. Genauer ausgedrückt besitzen diese Alarmstufen keinen Einfluss auf die Kommunikation mit den Dienstleistungszentren, was als Vorteil besitzt, dass bei geringem Alarm keine gesteigerten Kosten und Aufwand für die Funkverbindung anfällt. Ferner werden ebenfalls in diesem Fall speicher- und energiesparende niedrige Samplingraten vorgesehen. In dem in 12 mit "orange" und "rot" (***) bezeichneten erhöhten Globalalarmzustand, d.h. im "drohenden" Ernstfall, wird die Kommunikationshäufigkeit erhöht, wobei in diesem Fall eine hochaufgelöste Datenaufnahme für eine genauere Diagnostik zur Verfügung gestellt wird.If the global alarm condition is "green", it means that the condition of the patient monitored by the patient monitoring system is normal. Therefore, there is usually no change in the preset measurement and transmission parameters. Occurs in the global alarm condition, however, an alarm, as in the 12 is indicated by the alarm levels "yellow", "orange" and "red", an optical, acoustic or other type of signal with increasing alarm status or increasing time increasing intensity is displayed to the patient so that he is informed of his condition. For example, the patient can perform simple measures, such as checking and, if necessary, correcting the attachment of the sensors or replacing the battery. Also, in the case of an alarm detected by the global alarm expert system, each time the data is transmitted from the patient monitoring system to the service center, the alarm level and the alarm message are transmitted to the service center. In a relatively low alarm condition, as in the case of 12 is displayed as "yellow", for example, default parameters are changed in a first step. For example, a GPS receiver attached to the patient monitoring system and attached to the patient can be changed in its settings insofar as the GPS measurement intervals are increased. This has the advantage that in an emergency up-to-date and more accurate position data are available. In a case in which the global alarm is "orange", the sampling rate or the measuring accuracy of the sensors and other operating parameters is increased. Furthermore, an immediate connection to the service center will be established so that an alarm can be sent in case of an emergency without any delays. Furthermore, the sensors are changed in their settings so that if they operate after the "push" operation, the pus rate is increased. Furthermore, the information obtained via the GPS is sent unsolicited with each data packet. It is preferable to perform these measures only from a certain alarm condition, since otherwise the operating costs and the cost of data processing in the normal case, ie if no clinically questionable situation would be too complex and too high. In the case of the displayed "red" alarm, the service center personnel are immediately and directly notified, for example by sending an SMS to a cell phone of a physician employed at the service center or by automatically opening a window on a screen of a computer monitor of a doctor on duty. Furthermore, in this case the service center automatically displays the last minutes of all relevant sensor data in order to enable an immediate and most accurate diagnosis. Furthermore, a real-time monitoring or data transmission is activated in order to be informed in the detected very critical case continuously about the current state of the patient. One removes the 11 Also, that in the case of the detected "green" and "yellow" alarm levels, which are indicated by **, the effects of the recognized global alarm state have essentially "shirt-internal" effects, ie the operation at the service center generally does not change. More precisely, these alarm levels have no effect on the commu With the service centers, this has the advantage that there is no increased cost and effort for the radio connection in the event of a low alarm. Furthermore, memory and energy saving low sampling rates are also provided in this case. In the in 12 With "orange" and "red" (***) designated increased global alarm state, ie in the "imminent" emergency, the communication frequency is increased, in which case a high-resolution data acquisition is provided for a more accurate diagnosis.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen derselben näher erläutert. Für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, daß unterschiedliche Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem der Erfindung zu Grunde liegenden Gedanken abzuweichen.The The invention has been described above with reference to preferred embodiments closer to it explained. For one It is obvious, however, to those skilled in the art that various modifications and modifications can be made without departing from the invention deviate from the underlying idea.

Bestimmte weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung können folgendermaßen zusammengefasst werden:

  • 1. Tragbares, mobiles Patientenüberwachungssystem, gekennzeichnet durch: – wenigstens eine Sensoranschlusseinheit, an die wenigstens ein Sensor zur Überwachung eines Parameters anschließbar ist; – eine Verarbeitungseinheit, durch welche die von der Sensoranschlusseinheit gelieferten Signale zur Übertragung durch die Datenfernübertragungseinheit verarbeitbar sind, und – eine Datenfernübertragungseinheit, durch welche die Übertragung der von der Verarbeitungseinheit gelieferten Signale zur Auswertung derselben übertragbar ist.
  • 2. Patientenüberwachungssystem nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor einen den Zustand eines Patienten beschreibenden oder beeinflussenden Parameter abfühlt.
  • 3. Patientenüberwachungssystem nach einem der Punkte 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Sensoreinheit anschließbaren Sensoren wenigstens einen der folgenden Parameter aufnehmen: – Umgebungstemperatur – Körpertemperatur – EKG – EEG – CTG – EMG – EOG – Blutsauerstoffsättigung – Blutdruck, insbesondere nichtinvasiver Blutdruck – Blutzucker – körperliche Aktivität.
  • 4. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Sensoren mit der Sensoranschlusseinheit ein Bus vorgesehen ist.
  • 5. Patientenüberwachungssystem nach Punkt 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bus eine Stern- oder eine Partyline-Konfiguration aufweist.
  • 6. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass es in ein Oberbekleidungsstück integriert ist.
  • 7. Patientenüberwachungssystem nach Punkt 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberbekleidungsstück ein Hemd bzw. Shirt oder dergleichen ist.
  • 8. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenfernübertragungseinheit einen HF-Powersplitter sowie eine Vielzahl von Antennen aufweist.
  • 9. Patientenüberwachungssystem nach Punkt 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Vielzahl von Antennen als Schlitzantennen ausgebildet ist.
  • 10. Patientenüberwachungssystem nach Punkt 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennen im Schulterbereich des Oberbekleidungsstücks angeordnet sind.
  • 11. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass der HF-Powersplitter und die Verarbeitungseinheit im Rückenbereich des Oberbekleidungsstücks angeordnet sind.
  • 12. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit lösbar an dem Oberbekleidungsstück angebracht ist.
  • 13. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass der HF-Powersplitter, die Antennen, die Sensoranschlusseinheit und der Bus in dem Oberbekleidungsstück integriert sind.
  • 14. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit die von der Sensoranschlusseinheit gelieferten Daten zur Übertragung über die Datenfernübertragungseinheit aufbereitet.
  • 15. Patientenüberwachungssystem nach Punkt 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitung der Daten eine Kompression derselben, eine Verschlüsselung und eine Zwischenspeicherung aufweist.
  • 16. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Patientenüberwachungssystem ferner eine Positionsbestimmungseinrichtung aufweist.
  • 17. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Patientenüberwachungssystem ferner eine Authentifizierungseinrichtung aufweist.
  • 18. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Patientenüberwachungssystem ferner Mittel zur Telekommunikation des Patienten mit der für die Auswertung zuständigen Stelle, insbesondere über Sprachkommunikation, aufweist.
  • 19. Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Datenfernübertragungseinheit gelieferten Signale Betriebsparameter, wie z.B. Batteriestand, Uhrzeit, Funktionsfähigkeit der angeschlossenen Sensoren, Softwareversion etc. aufweisen.
  • 20. Verfahren zum Überwachen eines Patienten, insbesondere mit einem Patientenüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Übertragung von durch Sensoren aufgenommenen Daten von dem Patienten zu einem Dienstleistungszentrum manuell ausgelöst werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ansprechend auf einen an das Patientenüberwachungssystem übertragenen oder von diesem generierten Befehl die Übertragung von durch Sensoren aufgenommenen Daten von dem Patienten zu der Dienstleistungszentrale ausgelöst wird.
  • 21. Verfahren nach Punkt 20, dadurch gekennzeichnet, dass ferner zu vorgebbaren oder einstellbaren Zeiten bzw. Zeitintervallen eine Übertragung von durch Sensoren aufgenommenen Daten und/oder von weiteren Betriebsparametern von dem Patienten zu einer Dienstleistungszentrale ausgelöst wird.
  • 22. Verfahren nach Punkt 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl von dem Dienstleistungszentrum an das Patientenüberwachungssystem übertragen wird.
  • 23. Verfahren nach einem der Punkte 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl durch eine in dem Patientenüberwachungssystem vorgesehene Verarbeitungseinheit ansprechend auf eine Auswertung der Sensordaten erzeugt wird.
  • 24. Verfahren nach einem der Punkte 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten in einer in dem Patientenüberwachungssystem vorgesehenen Verarbeitungseinheit zwischengespeichert werden, wobei eine Zeitverzögerung und/oder Zeitpunkte einstellbar sind, mit welcher die Übertragung der Daten zu dem Dienstleistungszentrum durchgeführt wird.
  • 25. Verfahren nach Punkt 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverzögerung und/oder die Zeitpunkte voreinstellbar sind und ferner durch einen entsprechenden Befehl von der Verarbeitungseinheit oder dem Dienstleistungszentrum einstellbar sind.
Certain further aspects of the present invention may be summarized as follows:
  • Portable, mobile patient monitoring system, characterized by: at least one sensor connection unit to which at least one sensor for monitoring a parameter can be connected; A processing unit, by which the signals supplied by the sensor connection unit can be processed for transmission by the remote data transmission unit, and a remote data transmission unit, by means of which the transmission of the signals supplied by the processing unit can be transmitted for the evaluation thereof.
  • 2. Patient monitoring system according to item 1, characterized in that the at least one sensor senses a parameter describing or influencing the condition of a patient.
  • 3. Patient monitoring system according to one of the items 1 or 2, characterized in that connectable to the sensor unit sensors record at least one of the following parameters: - ambient temperature - body temperature - ECG - EEG - CTG - EMG - EOG - blood oxygen saturation - blood pressure, especially non-invasive blood pressure - Blood sugar - physical activity.
  • 4. Patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that a bus is provided for connecting the sensors to the sensor connection unit.
  • 5. The patient monitoring system according to item 4, characterized in that the bus has a star or a party-line configuration.
  • 6. patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that it is integrated into an outer garment.
  • 7. patient monitoring system according to item 6, characterized in that the outer garment is a shirt or the like.
  • 8. patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the remote data transmission unit comprises an RF power splitter and a plurality of antennas.
  • 9. patient monitoring system according to item 8, characterized in that at least one of the plurality of antennas is designed as a slot antennas.
  • 10. Patient monitoring system according to item 8 or 9, characterized in that the antennas are arranged in the shoulder region of the outer garment.
  • 11. Patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the RF power splitter and the processing unit are arranged in the back region of the outer garment.
  • 12. Patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the processing unit is detachably attached to the outer garment.
  • The patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the RF power splitter, the antennas, the sensor connection unit and the bus are integrated in the outer garment.
  • 14. Patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the processing unit prepares the data supplied by the sensor connection unit for transmission via the remote data transmission unit.
  • 15. Patient monitoring system according to item 14, characterized in that the preparation of the Da a compression of the same, an encryption and a caching has.
  • 16. Patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the mobile patient monitoring system further comprises a position determination device.
  • 17. Patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the mobile patient monitoring system further comprises an authentication device.
  • 18. Patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the mobile patient monitoring system further comprises means for telecommunication of the patient with the agency responsible for the evaluation, in particular via voice communication.
  • 19 patient monitoring system according to one of the preceding points, characterized in that the signals supplied by the remote data transmission unit operating parameters, such as battery level, time, functionality of the connected sensors, software version, etc. have.
  • 20. A method for monitoring a patient, in particular with a patient monitoring system according to one of the preceding points, wherein the transmission of data collected by sensors from the patient to a service center can be triggered manually, characterized in that further in response to a transmitted to the patient monitoring system or from this generated command, the transmission of sensor-acquired data from the patient to the service center is triggered.
  • 21. Method according to item 20, characterized in that, in addition, at predetermined or adjustable times or time intervals, a transmission of data recorded by sensors and / or further operating parameters is triggered by the patient to a service center.
  • 22. The method according to item 20 or 21, characterized in that the command is transmitted from the service center to the patient monitoring system.
  • 23. Method according to one of the items 19 to 22, characterized in that the command is generated by a processing unit provided in the patient monitoring system in response to an evaluation of the sensor data.
  • 24. The method according to any one of items 20 to 23, characterized in that the sensor data in a provided in the patient monitoring system processing unit are cached, with a time delay and / or time points are adjustable, with which the transmission of the data is performed to the service center.
  • 25. The method according to item 24, characterized in that the time delay and / or the times are preset and further by a corresponding command from the processing unit or the service center are adjustable.

Bestimmte andere Aspekte der vorliegenden Erfindung können folgendermaßen zusammengefasst werden:

  • 1. Verfahren zum Bestimmen eines globalen Alarmzustandes eines Patienten-Überwachungssystems aus einer Vielzahl von Eingangssignalen, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Vielzahl von Eingangssignalen eine Anzahl m von jeweils n-stufigen Einzelalarmen gebildet wird, wobei ferner die m Einzelalarme gewichtet werden, wobei durch Addition der m gewichteten Einzelalarme ein globaler n-stufiger Globalalarm gebildet wird, und wobei ferner eine Funktion vorgesehen ist, um aus dem n-stufigen Globalarm einen globalen Alarmzustand zu bestimmen.
  • 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelalarm und der Globalalarm als ein Vektor dargestellt wird, welcher n Komponenten aufweist, wobei der Einzelalarm Vektor ist, der eine Komponente ungleich Null besitzt, wobei die von Null verschiedene Komponente Eins ist und den Einzelalarmzustand anzeigt.
  • 3. Verfahren nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung der m Einzelalarme derart durchgeführt wird, dass jeder Einzelalarmvektor mit einem Multiplikator, nämlich einer reellen Zahl, multipliziert wird, wobei die m Multiplikatoren zueinander in einem Verhältnis stehen, und zwar derart, dass der dem zugeordneten Einzelalarm zugeordnete Multiplikator die klinische Bedeutung des jeweiligen Einzelalarms angibt.
  • 4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsignale Signale von Sensoren aufweisen, welche klinische Parameter eines Patienten messen.
  • 5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikroprozessor vorgesehen ist, um aus der Vielzahl von Eingangssignalen eine Anzahl m von jeweils n-stufigen Einzelalarmen zu bilden, wobei ferner eine Speichereinrichtung vorgesehen ist, um Gewichte für die Einzelalarme zu speichern, und wobei der Mikroprozessor durch Addition der m gewichteten Einzelalarme einen globalen n-stufigen Globalalarm bildet, und wobei ferner der Mikroprozessor auf den n-stufigen Globalalarm eine Funktion anwendet, um aus dem n-stufigen Globalarm einen globalen Alarmzustand zu bestimmen.
  • 6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Patienten-Überwachungssystem in einem von einem Patienten tragbaren Bekleidungsstück integriert ist, wobei eine Vielzahl von Sensoren an dem Bekleidungsstück angebracht ist, welche ihre Sensorsignale an eine zentrale Steuereinheit des Patienten-Überwachungssystem übertragen.
  • 7. Verfahren nach Punkt 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Patienten-Überwachungssystem ferner eine Datenübertragungseinrichtung aufweist, um Daten von dem Patienten-Überwachungssystem fernzuübertragen.
  • 8. Verfahren nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu einer vorgegebenen Globalalarmzustand keine Änderung von voreingestellten Messparametern der Sensoren und Sendeparameter der Datenfernübertragung ausgelöst wird.
  • 9. Verfahren nach Punkt 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Datenfernübertragung der Globalalarmzustand fernübertragen wird.
  • 10. Verfahren nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, dass ab einem vorgegebenen Globalalarmzustand eine Änderung von voreingestellten Messparametern der Sensoren und Sendeparameter der Datenfernübertragung ausgelöst wird, wobei insbesondere – eine Rate der Ortung des Patienten erhöht wird, – eine Abtastrate der Sensoren erhöht wird, und/oder – eine Rate der Datenfernübertragung erhöht wird.
  • 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass das Patienten-Überwachungssystem ferner eine Alarmeinrichtung aufweist, wobei ab einem vorgegebenen Globalalarmzustand ein optisches, akustisches oder taktiles Signal mit einer Intensität, welche monoton mit dem Globalalarmzustands zunimmt, von der Alarmeinrichtung erzeugt wird.
  • 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Punkte.
Certain other aspects of the present invention may be summarized as follows:
  • A method for determining a global alarm condition of a patient monitoring system from a plurality of input signals, characterized in that from the plurality of input signals, a number m of each n-stage individual alarms is formed, further wherein the m individual alarms are weighted, wherein by addition a global n-stage global alarm is formed in the m weighted single alarms, and further wherein a function is provided for determining a global alarm condition from the n-stage global alarm.
  • 2. The method of item 1, characterized in that the single alarm and the global alarm is represented as a vector having n components, wherein the single alarm is vector having a non-zero component, wherein the non-zero component is one and the Indicates single alarm condition.
  • 3. Method according to item 2, characterized in that the weighting of the m individual alarms is carried out in such a way that each individual alarm vector is multiplied by a multiplier, namely a real number, the m multipliers being in relation to one another in such a way that the multiplier assigned to the associated individual alarm indicates the clinical significance of the respective individual alarm.
  • 4. The method according to any one of items 1 to 3, characterized in that the input signals comprise signals from sensors which measure clinical parameters of a patient.
  • 5. The method according to any one of items 1 to 4, characterized in that a microprocessor is provided to form from the plurality of input signals a number m of each n-stage individual alarms, further comprising a memory means is provided to weights for the individual alarms and wherein the microprocessor forms a global n-stage global alarm by adding the m weighted individual alarms, and further wherein the microprocessor applies a function to the n-stage global alarm to determine a global alarm condition from the n-stage global alarm.
  • 6. The method according to any one of items 1 to 5, characterized in that the patient monitoring system is integrated in a wearable by a patient garment, wherein a plurality of Sensors attached to the garment, which transmit their sensor signals to a central control unit of the patient monitoring system.
  • The method of item 6, characterized in that the patient monitoring system further comprises data communication means for remotely transmitting data from the patient monitoring system.
  • 8. The method according to item 7, characterized in that up to a predetermined global alarm condition no change of preset measurement parameters of the sensors and transmission parameters of the remote data transmission is triggered.
  • 9. The method according to item 7 or 8, characterized in that for each remote data transmission, the global alarm status is transmitted remotely.
  • 10. The method according to item 7, characterized in that, starting from a predetermined global alarm state, a change of preset measurement parameters of the sensors and transmission parameters of the remote data transmission is triggered, in particular - a rate of locating the patient is increased, - a sampling rate of the sensors is increased, and / or - a rate of remote data transmission is increased.
  • 11. The method according to any one of the preceding points, characterized in that the patient monitoring system further comprises an alarm device, wherein from a predetermined global alarm state, an optical, acoustic or tactile signal with an intensity which increases monotonically with the global alarm state is generated by the alarm device ,
  • 12. Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding points.

Claims (10)

Verfahren zur Kommunikation einer zentralen Steuereinheit mit einer Vielzahl von Sensoreinheiten in einem Patienten-Überwachungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Sensoreinheit zugeordneter Identifikationscode vor einer Datenübertragung von von der Sensoreinheit abgefühlten Daten zu der zentralen Steuereinheit von der Sensoreinheit zu der zentralen Steuereinheit übertragen wird und ansprechend auf den empfangenen Identifikationscode die zentrale Steuereinheit die Kommunikationsschnittstelle zwischen der identifizierten Sensoreinheit durch die zentrale Steuereinheit definiert.A method of communicating a central control unit with a plurality of sensor units in a patient monitoring system, characterized in that an identification code associated with each sensor unit is transmitted from the sensor unit to the central control unit prior to data transmission of data sensed by the sensor unit to the central control unit and responsive on the received identification code, the central control unit defines the communication interface between the identified sensor unit by the central control unit. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Definition der Kommunikationsschnittstelle die zentrale Steuereinheit Parameter der Schnittstelle, insbesondere Art des Protokolls, Datenformat, Zykluszeiten, Priorität für die jeweilige identifizierte Sensoreinheit festlegt.Method according to claim 1, characterized in that that for defining the communication interface, the central Control unit Parameters of the interface, in particular type of Protocol, data format, cycle times, priority for each identified Sensor unit determines. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Definition und Festlegung der Schnittstelle die zentrale Steuereinheit eine Speichereinrichtung aufweist, in welcher die Parameter der Schnittstelle den jeweiligen Identifikationscodes der Sensoreinheiten zugeordnet gespeichert sind.Method according to claim 2, characterized in that that for the definition and definition of the interface the central Control unit has a memory device in which the Parameters of the interface to the respective identification codes the sensor units are stored assigned. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Definition der Kommunikationsschnittstelle die zentrale Steuereinheit einen der identifizierten Sensoreinheit zugeordneten Treiber in einen Arbeitspeicher der zentralen Steuereinheit lädt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that for defining the communication interface, the central Control unit associated with the identified sensor unit Driver loads into a working memory of the central control unit. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung von der Sensoreinheit zu der zentralen Steuereinheit des einer Sensoreinheit zugeordneten Identifikationscodes vor einer Datenübertragung von von der Sensoreinheit abgefühlten Daten zu der zentralen Steuereinheit ansprechend auf einen von der zentralen Steuereinheit zu der Sensoreinheit übertragenen Identifikationsbefehls vorgesehen ist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the transmission from the sensor unit to the central control unit of a sensor unit associated identification codes before a data transmission sensed by the sensor unit Data to the central control unit in response to one of central control unit to the sensor unit transmitted identification command is provided. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Identifikationsbefehl für alle Sensoreinheiten im Wesentlichen identisch ist.Method according to claim 5, characterized in that that the identification command for all sensor units are substantially identical. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung des Identifikationsbefehls von der zentralen Steuereinheit zu jeder der Sensoreinheiten nach mit einer ers ten Datenrate erfolgt, wobei die Übertragung von Daten zwischen der zentralen Steuereinheit und den Sensoreinheiten nach erfolgter Identifikation mit einer weiteren Datenrate erfolgt, welche schneller als die erste Datenrate ist.Method according to claim 5 or 6, characterized that for transfer the identification command from the central control unit to each the sensor units according to ers th data rate, wherein the transfer data between the central control unit and the sensor units after identification with another data rate, which is faster than the first data rate. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Sensoreinheiten sensorspezifische Daten gespeichert sind, welche nach erfolgter Identifikation der Sensoreinheit von dieser zu der zentralen Steuereinheit übertragen werden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that stored in the sensor units sensor-specific data are, which after identification of the sensor unit of these are transmitted to the central control unit. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die sensorspezifischen Daten Kalibrierfaktoren, insbesondere Offsets, Gain, Driften und dergleichen, des Sensors aufweisen.Method according to claim 8, characterized in that that the sensor-specific data calibration factors, in particular Offsets, gain, drift and the like, the sensor. Patienten-Überwachungssystem mit Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Patient Monitoring System with means of implementation The method according to any one of claims 1 to 9.
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